CZ2015378A3 - Sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti pomocí ohřívače a ventilátoru s proměnnou rychlostí - Google Patents

Sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti pomocí ohřívače a ventilátoru s proměnnou rychlostí Download PDF

Info

Publication number
CZ2015378A3
CZ2015378A3 CZ2015-378A CZ2015378A CZ2015378A3 CZ 2015378 A3 CZ2015378 A3 CZ 2015378A3 CZ 2015378 A CZ2015378 A CZ 2015378A CZ 2015378 A3 CZ2015378 A3 CZ 2015378A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
grain
controller
equilibrium
fan
temperature
Prior art date
Application number
CZ2015-378A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ309471B6 (cs
Inventor
Brent J. Bloemendaal
Ross Alan Mielke
Morgen Benner
Original Assignee
Ctb, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ctb, Inc. filed Critical Ctb, Inc.
Publication of CZ2015378A3 publication Critical patent/CZ2015378A3/cs
Publication of CZ309471B6 publication Critical patent/CZ309471B6/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/30Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/35Temperature; Pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/30Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/37Velocity of flow; Quantity of flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/06Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers
    • F26B9/063Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers for drying granular material in bulk, e.g. grain bins or silos with false floor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2200/00Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying goods
    • F26B2200/06Grains, e.g. cereals, wheat, rice, corn

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

Systém a způsob sušení zrnin zahrnují regulátor, který je elektronicky připojen k ventilátoru s proměnnou rychlostí a k ohřívači nebo tepelnému čerpadlu, které dodávají vzduch přes kanál a přes zrninu. K regulátoru jsou připojeny rovněž snímač okolní teploty a snímač okolní vlhkosti, snímač teploty uvnitř kanálu a snímač vlhkosti uvnitř kanálu. Regulátor nastavuje rychlost ventilátoru v kombinaci s provozováním ohřívače nebo tepelného čerpadla tak, aby v průběhu první periody, kdy okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, byl dodáván vzduch s teplotou cílové rovnovážné vlhkosti. Regulátor provozuje ventilátor s proměnnou rychlostí na předem určené minimální rychlosti v průběhu druhé periody, kdy okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti a regulátor není, s ohledem na provozní meze ventilátoru s proměnnou rychlostí a ohřívače nebo tepelného čerpadla, schopen v kanálu získat vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti.

Description

Sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti pomocí ohřívače a ventilátoru s proměnnou rychlostí
Křížový odkaz na související přihlášky
Tato přihláška si nárokuje výhody vyplývající z U.S. prozatímní přihlášky č. 62/010229, podané 10. června 2014 a U.S. neprozatímní přihlášky č. 14/718566 podané 21. května 2015. Celý obsah výše uvedených přihlášek je odkazem zahrnut do tohoto vynálezu.
Oblast techniky
Vynález se týká způsobů, systémů a zařízení pro sušení zrniny s použitím vzduchu s rovnovážnou vlhkostí.
Dosavadní stav techniky
Tato sekce poskytuje základní informace, které se týkají se vynálezu, které však nezbytně nepopisují dosavadní stav techniky.
Zrniny uložené v obilním silu lze uvnitř obilního sila provzdušňovat nebo částečně sušit nebo upravovat. Toto lze provádět s využitím principů rovnovážné vlhkosti. Pokud je zrnina vystavena vzduchu s jistou teplotou a relativní vlhkostí po dostatečně dlouhou dobu, ustaví se mezi obsahem vody v zrnině a odpovídající teplotou a relativní vlhkostí vzduchu rovnováha. Hodnoty rovnovážné vlhkosti jsou pro různé typy zrnin různé. Na obr. 1 je ukázána příkladná tabulka hodnot rovnovážné vlhkosti.
Tedy, zrniny uchovávané v obilním silu lze provzdušňovat nebo upravovat, pokud má vzduch hodnotu nebo rozmezí rovnovážné vlhkosti, která odpovídá žádanému obsahu vody v zrnině. Teplota a relativní vlhkost okolního vzduchu se však mění jak v průběhu roku (obr. 2), tak v průběhu 24 hodin dne (obr. 3) . Typicky platí, že pokud má vzduch parametry mimo žádané hodnoty rovnovážné vlhkosti, ventilátor obilního sila se vypne a počká se, dokud se parametry okolního vzduchu nevrátí na žádané hodnoty rovnovážné vlhkosti. Výsledkem je cyklické zapínání a vypínání ventilátoru v průběhu dní, týdnů a měsíců.
Skladovací obilná sila někdy bývají opatřena malými ohřívači pro ohřev okolního vzduchu procházejícího ventilátory, které parametry okolního vzduchu, které jsou od hodnot rovnovážné vlhkosti vzdálené jen mírně, mohou uvést do hodnot rovnovážné vlhkosti. Tím se poněkud prodlouží doby, po které lze zrniny provzdušňovat nebo upravovat. Ventilátor obilního sila je ale i tak cyklicky zapínán a vypínán v průběhu dní, týdnů a měsíců.
Jedním z problémů vyplývajících z opakovaného cyklování je nedostatečné provzdušnění nebo úprava zrniny, přičemž fronta sušení při vypnutém ventilátoru v zrnině stagnuje. To znamená, že k plné úpravě zrniny, která zajistí správný obsah vody při uvedení zrniny na trh, není dostatek času. To také může znamenat, že na stagnující frontě sušení nebo jinde v zrnině mohou vznikat plísně nebo jiné problémy. Může se tedy stát, že zrninu je potřeba prodat za nevýhodnou cenu, nebo se může zkazit natolik, že se pro trh vůbec nehodí.
Podstata vynálezu
Tato sekce poskytuje obecný popis podstaty vynálezu, přičemž však není úplným popisem jeho plného rozsahu ani všech jeho znaků.
Podle aspektu vynálezu, systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti zahrnuje regulátor sušení zrniny, který je elektronicky připojen k ventilátoru s proměnnou rychlostí a k jednomu z ohřívače a tepelného čerpadla, které jsou sdruženy se vzduchovým kanálem a které dodávají vzduch přes kanál a přes zrninu v obilním silu. Vně obilního sila umístěny a elektronicky připojeny k regulátoru sušení zrniny mohou být snímač okolní teploty a snímač okolní vlhkosti. Uvnitř kanálu umístěny a elektronicky připojeny k regulátoru sušení zrniny mohou být také snímač teploty uvnitř kanálu a snímač vlhkosti uvnitř kanálu. Regulátor sušení zrniny zahrnuje instrukce k nastavování rychlosti ventilátoru s proměnnou rychlostí v kombinaci s provozováním jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla tak, aby se v průběhu první periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, dosáhlo takových dat o teplotě uvnitř kanálu od snímače teploty uvnitř kanálu, která odpovídají teplotě cílového rozmezí rovnovážné vlhkosti. Regulátor sušení zrniny zahrnuje instrukce k provozování ventilátoru s proměnnou rychlostí na předem určené minimální rychlosti v průběhu druhé periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, a regulátor sušení zrniny není, s ohledem na provozní meze ventilátoru s proměnnou rychlostí a jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla, schopen v kanálu získat vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti. Když ventilátor s proměnnou rychlostí přes kanál a přes zrninu protlačuje vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti, systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti upravuje obsah vody v zrnině v obilním silu směrem k žádanému cílovému obsahu vody v zrnině, který odpovídá cílovému rozmezí rovnovážné vlhkosti.
V dalším aspektu vynález poskytuje způsob provozování systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti zahrnuje regulátor sušení zrniny, který je elektronicky připojen k ventilátoru s proměnnou rychlostí a k jednomu z ohřívače a tepelného čerpadla, které dodávají vzduch přes kanál a přes zrninu v obilním silu, snímač okolní teploty a snímač okolní vlhkosti, které jsou umístěny vně obilního sila; a snímač teploty uvnitř kanálu a snímač vlhkosti uvnitř kanálu, které jsou umístěny uvnitř kanálu. Způsob zahrnuje nastavováni rychlosti ventilátoru s proměnnou rychlostí v kombinaci s provozováním jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla ták, aby se v průběhu první periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, dosáhlo takových dat o teplotě uvnitř kanálu od snímače teploty uvnitř kanálu, která odpovídají teplotě cílového rozmezí rovnovážné vlhkosti. Dále způsob zahrnuje provozování ventilátoru s proměnnou rychlostí na předem určené minimální rychlosti v průběhu druhé periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, ale regulátor sušení zrniny není, s ohledem na provozní meze ventilátoru s proměnnou rychlostí a jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla, schopen v kanálu získat vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti. Když ventilátor s proměnnou rychlostí přes kanál a přes zrninu protlačuje vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti, obsah vody v zrnině v obilním silu se mění směrem k žádanému cílovému obsahu vody v zrnině, který odpovídá cílovému rozmezí rovnovážné vlhkosti.
Další oblasti možného použití budou zřejmé z dále uvedeného popisu. Popis a konkrétní příklady v tomto popisu podstaty vynálezu jsou zamýšleny pouze k účelu ilustrování vynálezu a nemají rozsah předkládaného vynálezu nijak omezovat.
Přehled obrázků
Zde popsané výkresy slouží pouze k účelům ilustrace vybraných provedení, neznázorňují všechny možné implementace a nejsou zamýšleny k omezení rozsahu předkládaného vynálezu.
Na obr. 1 je příkladná tabulka hodnot rovnovážné vlhkosti pro tři různé zrniny.
Na obr. 2 je příkladný graf hodnot rovnovážné vlhkosti v průběhu periody o délce jednoho roku.
Na obr. 3 je příkladný graf hodnot rovnovážné vlhkosti v průběhu periody o délce 48 hodin.
Na obr. 4 je zjednodušená perspektivní ilustrace obilního sila, které zahrnuje způsoby, systémy a zařízení podle vynálezu.
Na obr. 5 je zjednodušená perspektivní ilustrace ukazující vnitřní měřicí kabely se snímacími uzly teploty a vlhkosti zrniny uvnitř obilního sila dle obr. 4.
Na obr. 6 je zjednodušené schéma obrazovky regulátoru ukazující vnitřní měřicí kabely dle obr. 5.
Na obr. 7 je vývojový diagram způsobu regulace rovnovážné vlhkosti pro systém podle vynálezu, který zahrnuje ventilátor s proměnnou rychlostí podle vynálezu;
Na obr. 8 je vývojový diagram způsobu regulace rovnovážné vlhkosti pro systém podle vynálezu, který zahrnuje ventilátor s proměnnou rychlostí a ohřívač;
Na obr. 9 je vývojový diagram způsobu regulace rovnovážné vlhkosti pro systém podle vynálezu, který zahrnuje ventilátor s proměnnou rychlostí a tepelné čerpadlo;
Na obr. 10 je alternativní vývojový diagram způsobu regulace rovnovážné vlhkosti pro systém podle vynálezu, který zahrnuje ventilátor s proměnnou rychlostí a tepelné čerpadlo.
Stejné vztahové značky označují stejné díly ve více pohledech na více výkresech.
Příklady provedení vynálezu
Příkladná provedení budou dále popsána podrobněji s odkazy na doprovodné výkresy.
Předkládaná technologie se týká provzdušňování sil pro skladování zrnin, a způsobů a systémů pro řízení takového provzdušňování. Provzdušňování zařízení pro skladováni zrnin je důležité pro udržování správné úrovně vlhkostí, která umožní bezpečné dlouhodobé uchovávání zrnin ve skladovacím silu.
Ve zde použitém smyslu se zařízením pro skladování zrnin rozumí jakákoliv velká nádrž pro uchovávání sypaného materiálu, jako jsou zrniny, kterou lze typicky najít na farmách a/nebo která se používá v aplikacích komerčního zemědělství. Zařízením pro skladování zrnin může být libovolná vhodná nádoba nakonfigurovaná pro skladování zrnin nebo krmivá. Taková nádoba obvykle zahrnuje boční stěny a střechu. Takovými sily mohou být obecně kruhové struktury, které zahrnují zvýšenou podlahu, takže pod zrninou nebo krmivém vznikne vzduchový kanál. Podlaha může být perforovaná, takže vzduch z kanálu může procházet podlahou a zrninou a přitom odstraňovat ze zrniny vlhkost a/nebo upravovat její teplotu. Typicky je velký počet malých perforací výhodnější než menší počet větších perforací se stejnou plochou otvorů v kanálu. Okolo sila může být uspořádáno více ventilátorů pro vhánění vzduchu do vzduchového kanálu a dále do zrniny.
Ve zde použitém smyslu se termínem zrnina nebo krmivo, ať už je použit samostatně nebo v kombinaci, rozumí různé farmářské a/nebo zemědělské produkty a materiály vhodné pro předkládanou technologii, včetně například: všech typ zrnin, semen, kukuřice, fazolí, rýže, pšenice, ječmene, žita, luštěnin, brambor, ořechů, apod.
Teplý vzduch pojme více vlhkosti než vzduch studený. Proto teplota vzduchu ovlivňuje celkovou schopnost sušicího vzduchu vlhkost jímat. Například, jedna libra vzduchu při 40 °F může pojmout asi 40 grainů vody, zatímco jedna libra vzduchu při 80 °F může pojmout vody asi čtyřikrát více, čili 155 grainů. Důležitou roli v procesu sušení hraje rovněž relativní vlhkost. Například, vzduch při 100 °F a relativní vlhkosti 50% může absorbovat o 60 grainů vody na libru vzduchu více, než může absorbovat vzduch při 100 °F a relativní vlhkosti 75%. Tedy, množství vlhkosti, které lze odstranit, se mění s teplotou a vlhkostí přiváděného vzduchu i s teplotním rozdílem mezi zrninou a přiváděným vzduchem.
Zrnina uvnitř obilního sila si svou vlhkost a teplotu po nějakou dobu udrží, díky od okolí částečně oddělenému prostředí obilního sila a přirozeným izolačním vlastnostem masy zrniny. Je známo, že okolní teplota a relativní vlhkost určuje pro daný typ zrniny rovnovážnou vlhkost, která představuje obsah vody, který se v zrnině nastaví, pokud je zrnina daným podmínkám, teplotě a relativní vlhkosti, vystavena po dlouhou dobu. Rovnovážnou vlhkost lze určit buď z tabulky známých hodnot, nebo z matematické formule, která data v takové tabulce aproximuje. Podle současné technologie může tento typ informací pro různé zrniny zahrnovat regulátor sušení. Alternativně může tyto informace zadávat uživatel, nebo je lze získávat z různých zdrojů s použitím internetové nebo jiné komunikace.
Jak je ukázáno na obr. 4, systém pro regulaci provzdušňování skladovacího obilního zařízení zahrnuje skladovací obilní zařízení 10, které může zahrnovat vzduchový kanál 12 pod podlahou 14 obilního sila, která má množství otvorů či štěrbin 16, jimiž může ze vzduchového kanálu 12 do skladovací oblasti 18 zrniny nad podlahou 14 proudit vzduch. Součástí systému může být jeden nebo více ventilátorů 20 s proměnnou rychlostí, přičemž každý ventilátor 20 je poháněn odpovídajícím motorem 22 napájeným z frekvenčního měniče. S každým ventilátorem 20 může být sdružen malý ohřívač nebo tepelné čerpadlo 21. Ve vzduchovém kanálu 12, v sousedství podlahy 14 obilního sila, se nacházejí snímač 23 teploty vzduchu uvnitř kanálu a snímač 24 relativní vlhkosti uvnitř kanálu. Vzduchový kanál 12, v němž se typicky nacházejí teplotní snímač 23 a snímač 24 relativní vlhkosti, zahrnuje celou průtočnou trasu mezi ventilátorem či ventilátory 20 a masou zrniny, a obecně končí přibližně v podlaze 14, kde vzduch do masy zrniny (není ukázána) vstupuje. Snímač 31 teploty okolí a snímač 32 relativní vlhkosti okolí jsou umístěny vně obilního sila a měří parametry okolního vzduchu.
Vnitřkem obilního sila 10 mohou rovněž procházet měřicí kabely 34, jak je schematicky ukázáno na obr. 5 a 6. Rozumí se, že obr. 5 a 6 jsou schematickými reprezentacemi, které jsou značně zjednodušené a pro snazší pochopení znázorněné odděleně od obr. 4. Každý měřicí kabel 34 je typicky spuštěný dolů ze střešní struktury obilního sila 10 a v ní upevněný. Obdobně se nad skladovací oblastí zrnin může nacházet i datový sběrač 36 sdružený s obilným silem 10, takže na datový sběrač 36 nepůsobí zrniny v obilním silu 10 v podstatě žádnou dolů směřující silou. Datový sběrač 36 může být například připevněn ke střešní struktuře na vnější straně obilního sila 10, nebo uvnitř obilního sila 10 v blízkosti vršku střešní struktury. Měřicí kabely 34 mohou v uzlech, které jsou rozmístěny podél kabelů 34, zahrnovat snímače vlhkosti a teploty. Další podrobnosti týkající se měřicích kabelů a snímačů a jejich použití lze nalézt v patentové přihlášce S/N
13/569,814 stejného přihlašovatele, zaregistrované 8. srpna 2012 a publikované jako US2014/0046611 13. února 2014, a v patentové přihlášce S/N 13/569,804 stejného přihlašovatele, zaregistrované 8. srpna 2012 a publikované jako US2014/0043048 13. února 2014, které jsou tímto odkazem zahrnuty do této přihlášky ve své úplnosti.
V kanálu 12 se může nacházet také tlakový snímač 25, aby bylo možné počítat skutečný průtok vzduchu (v kubických stopách za minutu - CFM), který ventilátory zrninou protlačují. Další podrobnosti týkající se měřeni průtoku vzduchu procházejícího zrninou s použitím takového tlakového snímače 25 jsou uvedeny v patentové přihlášce S/N 13/180,797 stejného přihlašovatele, zaregistrované 12. července 2011 a publikované jako US2013/0015251 17. ledna 2013, která je tímto odkazem zahrnuta do této přihlášky ve své úplnosti.
Procesor či regulátor 26, který zahrnuje elektrické okruhy v podobě mikroprocesoru 2 8 a paměti 30, může být nakonfigurován k přijímání zadání od uživatele a/nebo parametrů skladovacího zařízení zrnin. Regulátor 26 je, podle potřeby, naprogramován tak, aby měl k dispozici určitá data (například v paměti 30) a prováděl různé kroky. Programem mohou být například informace přijaté od uživatele nebo výrobce a uložené v paměti. Program může být rovněž dán fyzickou konstrukcí mikroprocesoru 28 regulátoru 26, softwarem nahraným do regulátoru 2 6, nebo kombinací hardwaru a softwaru.
Regulátor 2 6 je rovněž činně spojen se všemi ohřívači nebo tepelnými čerpadly 21, snímačem 23 vnitřní teploty a snímačem 24 vnitřní relativní vlhkosti, snímačem 31 vnější teploty a snímačem 32 vnější relativní vlhkosti, všemi tlakovými snímači 2 5, všemi měřicími kabely 34 (např. přes datový sběrač 36) a motory 22 ventilátorů s proměnnou rychlosti. Připojeni různých součásti k regulátoru může být provedeno prostřednictvím libovolné kombinace kabelových nebo bezdrátových spojů.
Na obr. 7 až 10 jsou vyobrazeny vývojové diagramy, které znázorňují různé aspekty příkladných systémů a způsobů pro regulaci provzdušňování skladovacího zařízení zrnin. Rozumí se, že obrázky znázorňují různá provedení předkládané technologie, přičemž by však neměly být považovány za jediné reprezentace předkládané technologie. Určité bloky ve vývojových diagramech znázorňují volitelné kroky nebo zpracování. Rozumí se dále, že zatímco samostatné bloky mohou představovat samostatné kroky, lze v různých provedeních kroky nebo zpracování kombinovat nebo upravovat, přičemž kombinace nebo vynechání určitých znaků, včetně změny pořadí znázorněných kroků, rovněž spadají do rozsahu vynálezu.
Jak je ukázáno na obr. 7, jedno příkladné zpracování v systému, který neobsahuje žádný ohřívač ani tepelné čerpadlo 21, obecně začíná získáním zadání od uživatele, které může zahrnovat parametry skladovacího zařízení zrnin. Uživatel může například zadat typ zrniny v silu a cílový obsah vody v zrnině, který si regulátor pro zadaný typ zrniny pomocí vzorce nebo vyhledávací tabulky převede na požadované rozmezí rovnovážné vlhkosti (dále EQM (equilibrium moisture) nebo EMC (equilibrium moisture content)). Alternativně může požadované rozmezí okolní rovnovážné vlhkosti (dále EQM nebo EMC) zadat přímo uživatel.
Snímač 31 vnější teploty a snímač 32 vnější relativní vlhkosti poskytují regulátoru 26 data nebo signály, které se v bloku 100 převádí na měřenou hodnotu EMC okolního vzduchu. K převodu může regulátor 2 6 použít buď vzorec nebo vyhledávací tabulku. Pokud EMC (nebo EQM) okolního vzduchu spadá do uloženého cílového rozmezí, jak naznačuje blok 102, odešle regulátor signál, který způsobí chod ventilátoru 20 s maximální rychlostí, jak naznačuje blok 104.
Pokud je EMC okolního vzduchu větší než cílové rozmezí EMC, nebo menší než cílové rozmezí EMC, odešle regulátor signál, který způsobí, že ventilátor 20 poběží s minimální rychlostí. Touto minimální rychlostí může být nastavení otáček ventilátoru nebo motoru za minutu (rpm). Ventilátor se může jednoduše otáčet rychlostí, která je asi jednou třetinou normální maximální rychlosti. Alternativně může být regulátor naprogramován k použití tlakového snímače 25 a počítání a provozování ventilátoru se žádaným nebo určeným minimálním nízkém průtočném množství (CFM). Regulátor může například rychlost ventilátoru nastavit tak, aby dosáhl a udržoval průtočné množství silem na asi 5000 CFM.
Další možností je to, aby minimální rychlost ventilátoru odpovídala žádanému nízkému nebo minimálnímu průtoku na buší zrniny v obilním silu. Například, data nebo signály z měřicích kabelů 34 lze použít k výpočtu množství zrniny v obilním silu a data z tlakového snímače 25 lze použít k výpočtu aktuálního průtočného množství, takže lze určit aktuální hodnotu CFM/bušl, a dále nastavovat rychlost ventilátoru tak, aby se dosáhlo žádané minimální nebo nízké hodnoty CFM/bušl, jak je podrobněji popsáno v dříve identifikovaných patentech stejného přihlašovatele. Takovou nízkou nebo minimální hodnotou CFM/bušl může být asi 0.1 CFM/bušl, která typicky postačuje k zabránění stagnace fronty sušení. Alternativně může minimální hodnota CFM/bušl být asi mezi 1/14 a 1/7 CFM/bušl, což typicky postačuje k udržování čerstvosti zrniny a odstraňování tepla způsobeného vlastním zahříváním zrniny.
Jak je ukázáno na obr. 8, jedno příkladné zpracování v systému, který obsahuje ohřívač 21, obecně začíná získáním zadáni od uživatele, které může zahrnovat parametry skladovacího zařízení zrnin. Navíc k parametrům diskutovaným výše může mít regulátor naprogramovaný rozsah teplotního rozdílu (dT) nebo spodní a horní mez. Taková dT data může zadat uživatel nebo mohou být jinak předem naprogramována nebo uložena do regulátoru. V některých případech může dT představovat teplotní rozdíl mezi teplotou zrniny (např. změřenou pomocí měřicích kabelů) a teplotou vzduchu uvnitř kanálu. V některých případech může dT představovat rozdíl teplot mezi teplotou okolního vzduchu a teplotou vzduchu uvnitř kanálu po průchodu ohřívačem (nebo tepelným čerpadlem) 21. V některých případech může dT představovat změnu v teplotě zrniny. V některých případech lze jako meze pro ohřívání (nebo ochlazování) použít více než jeden nebo i všechny rozsahy dT nebo meze.
Pokud je dT rozdíl mezi teplotou okolního vzduchu a teplotou zrniny, potom v případě, že EMC okolního vzduchu spadá do cílového rozmezí, ale teplota okolního nebo ohřátého vzduchu je, například, o 10 stupňů Fahrenheita vyšší než teplota zrniny, ventilátor nepoběží. Důvodem je snaha zabránit drastické změně teploty zrniny v průběhu jednoho mimořádného dne. Taková kontrola se provede při všech z ohřívání, ochlazování nebo použití okolního vzduchu.
Obdobně, pokud je dT změna v teplotě zrniny za předem určenou dobu v důsledku provozování ventilátoru, nebo ventilátoru a ohřívače, potom, když se teplota zrniny zvýší například o více než 10 stupňů Fahrenheita za dobu 24 hodin, se ventilátor, ohřívač nebo obojí zastaví nebo se vrátí do nějakého minimálního stavu. Důvodem je opět snaha zabránit drastické změně teploty zrniny v průběhu jednoho mimořádného dne, přičemž se taková kontrola provede při všech z ohřívání, ochlazování nebo použití okolního vzduchu.
Veličinou dT může být rovněž rozdíl mezi teplotou okolního vzduchu a teplotou ohřátého vzduchu (t j. velikost teplotní změny vzduchu způsobené ohřívačem nebo chladičem). Například, pokud je to na počátku sušicího zpracování a k dosažení cíle sušení je k dispozici dostatek času, může se regulátor k dosažení požadované hodnoty EMC nastavit k ohřívání/ochlazování vzduchu například jen o +/- 3 stupně Fahrenheita. Pokud k vhodným podmínkám pro sušení nedochází dost často a přitom je potřeba významného sušení, potom lze meze poněkud rozevřít tak, aby dovolily ohřívání/ochlazování například o +/- 7 stupňů Fahrenheita. Obdobně mohou být rozšířeny kterékoliv z různých výše uvedených mezí tak, aby se dosáhlo delší doby chodu s plnou rychlostí. Dále také platí, že každý z různých rozsahů nebo mezí dT lze použít samostatně nebo v kombinaci.
Prostřední a pravá cesta na obr. 8 jsou podobné těm na obr. 7. Protože je však v tomto provedení k dispozici ohřívač, lze zrniny provzdušňovat nebo upravovat, i když je EMC (či EQM) hodnota okolního vzduchu nad cílovým rozmezím nebo horní mezí. Pokud je vypočtená nebo změřená hodnota dT menší než mezní dT, zvětší se postupně teplo tak, aby se dosáhlo cílové teploty potřebné k poskytování EMC vzduchu pro průchod zrninou. Protože ohřívač je obecně relativně malý, je možné, že s ventilátorem běžícím plnou rychlostí a ohřívačem pracujícím s plným výkonem nebude možné vzduch zahřát dostatečně. Proto může regulátor odeslat instrukci nebo signál nebo jinak způsobit zmenšení rychlosti ventilátoru, dokud se nezíská cílová teplota vzduchu uvnitř kanálu.
Jak je ukázáno na obr. 9, jedno příkladné zpracování v systému, který obsahuje tepelné čerpadlo 21, dovoluje ohřívání nebo ochlazování okolního vzduchu. Různé kroky a celkové zpracování by měly být z obr. 9 a s uvažováním diskuse, která se týká jiných, zde uvedených, příkladů, zřejmé.
Na obr. 10 je ukázáno jedno příkladné zpracování v systému, který obsahuje tepelné čerpadlo 21 (jako na obr. 9) a v němž jsou dány rozsahy nebo meze dT. Různé kroky a celkové zpracování by měly být z obr. 10 a s uvažováním diskuse, která se týká jiných, zde uvedených, příkladů, zřejmé.
Dále jsou uvedeny příklady různých rovnic nebo výpočtů, které může ve zpracováních vykonávat regulátor.
Kroky přikladu - bez ohřívače
1. Použití teploty (= Teplota okolí + zvýšení teploty ve ventilátoru) a relativní vlhkosti k nalezení EMC
Vztahy pro obsah vody v rostlinných zemědělských výrobcích dle ASAE D245.5
6.a RH = l-exp[-A(T+C) (MCD) ΛΒ]
Kde pro kukuřici: A = 6.6612E-05
B = 1.9677
C = 42.143
6.b RH = exp [ (-A/(T+C) exp (-B (MCD) ) ]
Kde pro kukuřici: A = 374.34
B = 0.18662
C = 31.696
Obě rovnice lze vyřešit pro MCD (obsah vody v sušině).
2. Převod na obsah vody ve vlhké zrnině
V oboru se obvykle obsah vody uvažuje jako MCW (obsah vody ve vlhké zrnině), potom
MCW = 100 (MCd/ (100+MCd) )
Rovnovážný obsah vody = MCW = EQM = EMC
Ve vývojovém diagramu je termín rovnovážná vlhkost zkrácen na EQM. V oboru akceptovanou zkratkou je EMC. Proto se zde používají oba termíny EMC a EQM zaměnitelným způsobem.
3. Nastavení mezí pro EMC vzduch v kanálu
V tomto příkladu bez ohřívače se nastaví horní a spodní mez EMC, v jejichž rozmezí ventilátor pracuje s plnou rychlostí. Teplotu vzduchu v kanálu lze měřit, aby se zabezpečilo, že se od teploty zrniny liší jen o jistý počet stupňů.
Vně těchto mezí může ventilátor běžet se zmenšeným/ minimálním CFM nebo rychlostí.
Kroky příkladu - s ohříváním a ochlazováním a mezemi stupňů ohřívání/ochlazování (začíná v kroku 3)
3. Nastavení mezi pro EMC vzduch v kanálu
Pokud je EMC mezi horní a spodní mezí EMC a teplota vzduchu se od teploty zrniny liší méně než o předepsaný počet stupňů, ventilátor poběží.
Pokud je EMC nad cílovým rozmezím, lze přidat teplo ke zvýšení teploty a snížení relativní vlhkosti vzduchu. Pokud je EMC neohřátého vzduchu v kanálu 17%, lze teplo přidat tak, aby se EMC snížilo na 15%. Kvůli povaze rovnic 6.a a 6.b je přímé získání ΔΤ, o které by měl teplotu ohřívač zvýšit, obtížné, ale možné. Určení množství tepla/stupňů, které je potřeba přidat, lze alternativně způsobů.
j edním ze dvou
a) Zvýšit teplotu (T) v rovnici Vypočítat novou relativní vlhkost (RH) (jeden) ohřátého stupeň.
vzduchu.
Novou hodnotu RH lze zjistit z vyhledávacích tabulek nebo ji lze vypočítat. Když se vzduch ohřeje, parciální tlak vody zůstane konstantní. Saturační tlak lze odhadnout pomocí různých empirických rovnic, které lze nalézt například v knize Základy přenosu tepla a hmoty (F.P. Incropera, D.P. DeWitt, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 4th Edition).
Rovnice je následující.
77.345+0.0057(71+273.15)-I v ’ Ta+273.15 e
(Ta +273.15)82
Protože lze přibližně vypočítat nový saturační tlak (Pvs) a ze stavu okolního vzduchu je znám parciální tlak Pp vody ve vzduchu, může se nová relativní vlhkost vypočítat ze vztahu:
Relativní vlhkost = (parciální tlak)/(saturační tlak).
Pomocí nových T a RH vzduchu se vypočítá nové EMC pro ohřátý vzduch. Dále se pokračuje s postupným zvětšováním T a počítáním nové RH, dokud EMC nedosáhne cíle. Tím se zjistí požadovaná změna teploty a ohřívač může na tuto novou teplotu cílit.
b) Alternativně lze zahájit ohřívání vzduchu a měřit výsledné T a RH v kanálu. Když se T zvýší, vypočte se EMC v kanálu, a dále se T nastavuje tak, aby EMC dosáhlo cílové hodnoty.
Oba způsoby funguji stejně dobře; jen první způsob však regulátoru dovoluje určit potřebnou T bez toho, že by bylo potřeba ohřívat vzduch a/nebo spouštět ventilátor. To může být zvlášť výhodné v případě, že potřebné teplo přesahuje kapacitu ohřívače nebo že zvýšení teploty ve stupních přesahuje již nastavené meze ohřívání/ochlazování ve stupních. Výše uvedený odstavec shrnuje stav B z vývojového diagramu. Pokud zvýšení T přesahuje nastavenou mez, skončí způsob ve stavu H, kde je rychlost ventilátoru nastavena na minimální CFM a ohřívač bude udržovat teplotu potřebnou k dosažení žádaného EMC.
Pokud ve stavu B požadavek na teplo z ohřívače přesáhne to, které může ohřívač dodat, dostane se způsob do stavu C.
a) Pomocí výše popsaného způsobu (a) se určí velikost zvýšení T potřebného k dosažení žádaného EMC. Například, pokud je potřeba k dosažení žádaného EMC teplotu zvýšit o 6 stupňů Fahrenheita, lze tento údaj a odhadnuté nebo známé CFM ventilátoru použit k určení požadavku na množství tepla (BTU) od ohřívače.
i. Výkon v BTU = 1.08*CFM(ÁT)
b) Při použití způsobu (b) se jednoduší spustí ventilátor a ohřívač a pokud ohřívač dosáhne maximálního výkonu před tím, než se dosáhne žádaného EMC, je jisté, že maximální výkon ohřívače je překročen.
V obou uvedených scénářích platí, že pokud se určí, že ohřívač nemůže dát požadované teplo, zmenší se v dalším kroku rychlost ventilátoru. Rychlost ventilátoru se snižuje tak dlouho, dokud výkon ohřívače nepostačí k dosažení správného
EMC.
Pamatujte prosím rovněž na to, že ve všech popsaných scénářích se vždy zároveň kontroluje, zda teplota vzduchu v kanálu se neliší od teploty zrniny o více než nastavený počet 5 stupňů. Pokud je rozdíl mimo nastavený rozsah, může ventilátor pracovat s nastaveným minimálním průtokem vzduchu.
Výše popsané stavy shrnuje následující tabulka.
Stav EMC Požadavek Operace Stav
EMC v cílovém rozmezí Ohřívání ani ochlazování se nepožaduj e Běh na max RPM A
EMC nad cílovým rozmezím Ohřívání požadováno, ale menší než mezní Běh na max RPM s požadovaným množstvím tepla B
EMC nad cílovým rozmezím Ohřívání požadováno, ale větší než mezní Běh na zmenšených CFM odpovídacích max. topné kapacitě, nebo alternativně na nějakém min. CFM C
EMC pod cílovým rozmezím Chlazení požadováno, ale menší než mezní Běh na max RPM s požadovaným množstvím chladu D
EMC pod cílovým rozmezím Chlazení požadováno, ale větší než mezní Běh na zmenšených CFM odpovídacích max. chladicí kapacitě, nebo alternativně na nějakém min. CFM E
EMC nad cílovým rozmezím Ohřívání požadováno, ale ohřívač není přítomen Běh na nějaké min rychlosti F
Stav EMC Požadavek Operace Stav
EMC pod cílovým rozmezím Ochlazování požadováno, ale chladicí systém není přítomen Běh na nějaké min rychlosti G
EMC pod cílovým rozmezím Změna T ohříváním nebo ochlazováním je větší než mezní dT (změna teploty) Běh na nějaké min rychlosti H
Výše uvedený popis provedeni slouží účelům znázornění a popisu vynálezu. Nemá být vyčerpávající, ani omezovat rozsah vynálezu. Jednotlivé prvky nebo znaky konkrétního provedení 5 se obecně neomezují jen na toto konkrétní provedení, nýbrž tam, kde se to hodí, jsou zaměnitelné a lze je použít v jiném provedení, i když v něm nejsou výslovně ukázány nebo popsány. Provedení mohou být rovněž mnohými způsoby měněna. Takové změny by neměly být považovány za vzdálení se vynálezu a 10 všechny takové úpravy jsou považovány za zahrnuté do rozsahu vynálezu.

Claims (28)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti, obsahuj ící:
    regulátor sušení zrniny, který je elektronicky připojen k ventilátoru s proměnnou rychlostí a k jednomu z ohřívače a tepelného čerpadla, které jsou sdruženy se vzduchovým kanálem a které dodávají vzduch přes kanál a přes zrninu v obilním silu;
    snímač okolní teploty, který je umístěn vně obilního sila a elektronicky připojen k regulátoru sušení zrniny;
    snímač teploty uvnitř kanálu, který je umístěn uvnitř kanálu a elektronicky připojen k regulátoru sušení zrniny;
    snímač vlhkosti umístěný vně obilního sila nebo uvnitř kanálu a elektronicky připojený k regulátoru sušeni zrniny;
    v němž regulátor sušeni zrniny zahrnuje instrukce k nastavováni rychlosti ventilátoru s proměnnou rychlosti v kombinaci s provozováním jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla tak, aby se v průběhu první periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, dosáhlo takových dat o teplotě uvnitř kanálu od snímače teploty uvnitř kanálu, která odpovídají teplotě cílového rozmezí rovnovážné vlhkosti;
    v němž regulátor sušení zrniny zahrnuje instrukce k provozování ventilátoru s proměnnou rychlostí na předem určené minimální rychlosti v průběhu druhé periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, a regulátor sušení zrniny není, s ohledem na provozní meze ventilátoru s proměnnou rychlostí a jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla, schopen v kanálu získat vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti;
    v němž, když ventilátor s proměnnou rychlostí přes kanál a přes zrninu protlačuje vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti, systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti upravuje obsah vody v zrnině v obilním silu směrem k žádanému cílovému obsahu vody v zrnině, který odpovídá cílovému rozmezí rovnovážné vlhkosti.
  2. 2. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, v němž regulátor zahrnuje instrukce k provozování ventilátoru na předem určené minimální rychlosti ventilátoru, která je mezi 0.07 CFM/bušl a 1.4 CFM/bušl kapacity zrniny v obilním silu.
  3. 3. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, dále obsahující množství snímačů stavu zrniny ve snímacích uzlech podél množství svislých kabelů uvnitř zrniny v obilním silu, kde snímače stavu zrniny jsou elektronicky připojeny k regulátoru sušení zrniny, a v němž regulátor sušení zrniny zahrnuje instrukce k určování množství zrniny v obilním silu na základě dat o stavu zrniny od snímacích uzlů stavu zrniny a zahrnuje instrukce k počítání předem určené minimální rychlosti ventilátoru v jednotkách CFM/bušl pro množství zrniny, o kterém regulátor určil, že v obilním silu je.
  4. 4. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, dále obsahující uživatelské zadávací zařízení, a v němž regulátor zahrnuje paměť a instrukce k ukládání předem určené minimální rychlosti ventilátoru zadané přes uživatelské zadávací zařízení do paměti regulátoru.
  5. 5. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, dále obsahující tlakový snímač nacházející se v kanálu, a v němž regulátor zahrnuje instrukce pro určování vztahu mezi tlakem a průtočným množstvím (CFM) vzduchu obilním silem, a v němž regulátor zahrnuje instrukce pro postupné zvyšování rychlosti ventilátoru směrem k předem určené minimální rychlosti ventilátoru v jednotkách žádaného průtočného množství vzduchu s použitím dat o tlaku od tlakového snímače a vztahu tak, aby se dosáhlo žádaného průtočného množství vzduchu, které odpovídá předem určené minimální rychlosti ventilátoru.
  6. 6. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, dále obsahující alespoň jeden snímač teploty zrniny uvnitř zrniny v obilním silu, v němž snímač teploty zrniny je elektronicky připojen k regulátoru sušení zrniny, a regulátor sušení zrniny přijímá data o teplotě zrniny od snímače teploty zrniny a přijímá data o teplotě vzduchu v kanálu od snímače teploty v kanálu, a když regulátor určí, že teplotní rozdíl dT mezi daty o teplotě zrniny a daty o teplotě vzduchu v kanálu je větší než předem určené maximum dT, zahrnuje regulátor sušení zrniny instrukce k nastavení ventilátoru s proměnnou rychlostí na předem určenou minimální rychlost.
  7. 7. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 6, v němž předem určené maximální dT je uloženo v paměti regulátoru a je asi 10 stupňů Fahrenheita.
  8. 8. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, dále obsahující alespoň jeden snímač teploty zrniny uvnitř zrniny v obilním silu, v němž regulátor sušení zrniny přijímá data o teplotě zrniny od snímače teploty zrniny po předem určenou dobu, a když regulátor určí, že teplotní rozdíl dT dat o teplotě zrniny přijatých od snímače teploty zrniny za předem určenou dobu přesahuje předem určené maximum dT, regulátor sušení zrniny nastaví ventilátor s proměnnou rychlostí na předem určenou minimální rychlost.
  9. 9. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 8, v němž předem určené maximální dT a předem určená doba jsou uloženy v paměti regulátoru a jsou asi 10 stupňů Fahrenheita a 24 hodin.
  10. 10. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, v němž když regulátor určí, že teplotní rozdíl dT mezi daty o teplotě okolí od snímače teploty okolí a daty o teplotě vzduchu v kanálu od snímače teploty vzduchu v kanálu je větší než předem určené maximum dT, provozuje regulátor sušení zrniny ventilátor s proměnnou rychlostí na předem určené minimální rychlosti.
  11. 11. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 10, v němž předem určené maximální dT je uloženo v paměti regulátoru a je mezi asi 3 stupni Fahrenheita a asi 7 stupni Fahrenheita.
  12. 12. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, v němž je výkon jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla proměnný, a regulátor zahrnuje instrukce k postupnému zvyšování výkonu tak, aby se dosáhlo cílových dat od snímače teploty vzduchu v kanálu, která odpovídají žádané teplotě rovnovážné vlhkosti.
    ^S-t-27 4
  13. 13. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, v němž regulátor zahrnuje instrukce k postupnému zvyšování rychlosti ventilátoru, když teplota cílové rovnovážné vlhkosti je nad daty o teplotě vzduchu v kanálu přijímanými od snímače teploty vzduchu v kanálu, a zahrnuje instrukce k postupnému snižování rychlosti ventilátoru, když teplota cílové rovnovážné vlhkosti je pod daty o teplotě vzduchu v kanálu přijímanými od snímače teploty vzduchu v kanálu.
  14. 14. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, kde snímačem vlhkosti je snímač okolní vlhkosti umístěný vně obilního sila.
  15. 15. Systém sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 1, kde snímač vlhkosti je umístěn uvnitř kanálu.
  16. 16. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti, který zahrnuje regulátor sušení zrniny, který je elektronicky připojen k ventilátoru s proměnnou rychlostí a k jednomu z ohřívače a tepelného čerpadla, které dodávají vzduch přes kanál a přes zrninu v obilním silu, snímač okolní teploty umístěný vně obilního sila, k snímači teploty uvnitř kanálu umístěnému uvnitř kanálu, a k snímači vlhkosti umístěnému vně obilního sila nebo uvnitř kanálu; způsob obsahuje kroky:
    nastavování rychlosti ventilátoru s proměnnou rychlostí v kombinaci s provozováním jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla tak, aby se v průběhu první periody, kdy data o okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, dosáhlo takových dat o teplotě uvnitř kanálu od snímače teploty uvnitř kanálu, která odpovídají cílové teplotě rovnovážné vlhkosti;
    provozování ventilátoru s proměnnou rychlostí na předem určené minimální rychlosti v průběhu druhé periody, kdy data ο okolí od snímačů okolí naznačují, že okolní vzduch je mimo cílové rozmezí rovnovážné vlhkosti, a regulátor sušení zrniny není, s ohledem na provozní meze ventilátoru s proměnnou rychlostí a jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla, schopen v kanálu získat vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti;
    v němž, když ventilátor s proměnnou rychlostí přes kanál a přes zrninu protlačuje vzduch v cílovém rozmezí rovnovážné vlhkosti, obsah vody v zrnině v obilním silu se mění směrem k žádanému cílovému obsahu vody v zrnině, který odpovídá cílovému rozmezí rovnovážné vlhkosti.
  17. 17. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, dále obsahující kroky, v nichž:
    regulátor určí vztah mezi tlakem a průtočným množstvím (CFM) vzduchu obilním silem; a regulátor postupně zvyšuje rychlost ventilátoru směrem k předem určené minimální rychlosti ventilátoru v jednotkách žádaného průtočného množství vzduchu s použitím dat o tlaku od tlakového snímače a vztahu tak, aby se dosáhlo žádaného průtočného množství vzduchu, které odpovídá předem určené minimální rychlosti ventilátoru.
  18. 18. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 17, dále obsahující krok, v němž :
    regulátor provozuje ventilátor na předem určené minimální rychlosti ventilátoru, která je uložena v paměti regulátoru a je mezi 0.07 CFM/bušl a 1.4 CFM/bušl kapacity zrniny v obilním silu.
  19. 19. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, dále obsahující kroky, v nichž:
    regulátor přijímá data o teplotě zrniny od alespoň jednoho snímače teploty zrniny uvnitř zrniny v obilním silu; a regulátor přijímá data o teplotě vzduchu v kanálu od snímače teploty v kanálu; a regulátor určuje, zda teplotní rozdíl dT mezi přijatými daty o teplotě zrniny a teplotě vzduchu v kanálu je větší než předem určené maximum dT, a pokud ano, regulátor nastavuje ventilátor s proměnnou rychlostí na předem určenou minimální rychlost.
  20. 20. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 19, dále obsahující krok:
    uložení do paměti regulátoru, jako předem určeného maximálního dT, asi 10 stupňů Fahrenheita.
  21. 21. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, dále obsahující kroky, v nichž:
    regulátor přijímá data o teplotě zrniny od alespoň jednoho snímače teploty zrniny uvnitř zrniny v obilním silu po předem určenou dobu; a regulátor určuje, zda teplotní rozdíl dT dat o teplotě zrniny přijatých od snímače teploty zrniny za předem určenou dobu přesahuje předem určené maximum dT, a pokud ano, regulátor nastavuje ventilátor s proměnnou rychlostí na předem určenou minimální rychlost.
  22. 22. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 21, dále obsahující krok:
    uložení do paměti regulátoru, jako předem určeného maximálního dT, asi 10 stupňů Fahrenheita a, jako předem určené doby, asi 24 hodin.
  23. 23. Způsob provozu systému sušeni zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, dále obsahující krok, v němž:
    regulátor určuje, zda teplotní rozdíl dT mezi daty o teplotě okolí od snímače teploty okolí a daty o teplotě vzduchu v kanálu od snímače teploty vzduchu v kanálu je větší než předem určené maximum dT, a pokud ano, regulátor nastavuje ventilátor s proměnnou rychlostí na předem určenou minimální rychlost.
  24. 24. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 23, dále obsahující krok:
    uložení do paměti regulátoru, jako předem určeného maximálního dT, hodnoty mezi asi 3 stupni Fahrenheita a asi 7 stupni Fahrenheita.
  25. 25. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, dále obsahující kroky, v nichž:
    regulátor postupně zvyšuje rychlost ventilátoru, když teplota cílové rovnovážné vlhkosti je nad daty o teplotě vzduchu v kanálu přijímanými od snímače teploty vzduchu v kanálu; a regulátor postupně snižuje rychlost ventilátoru, když teplota cílové rovnovážné vlhkosti je pod daty o teplotě vzduchu v kanálu přijímanými od snímače teploty vzduchu v kanálu.
  26. 26. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 25, dále obsahující krok, v němž:
    regulátor postupně zvyšuje výkon jednoho z ohřívače a tepelného čerpadla tak, aby se dosáhlo cílových dat od snímače teploty vzduchu v kanálu, která odpovídají žádané teplotě rovnovážné vlhkosti.
    ··· λχΤΙΡΤι
  27. 27. Způsob provozu systému sušeni zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, dále obsahující krok, v němž:
    se umístí vně obilního sila snímač vlhkosti.
  28. 28. Způsob provozu systému sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti podle nároku 16, dále obsahující krok, v němž:
    se umístí do kanálu snímač vlhkosti.
CZ2015-378A 2014-06-10 2015-06-04 Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti pomocí ohřívače a ventilátoru s proměnnou rychlostí CZ309471B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462010229P 2014-06-10 2014-06-10
US14/718,566 US10782069B2 (en) 2014-06-10 2015-05-21 Equilibrium moisture grain drying with heater and variable speed fan

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2015378A3 true CZ2015378A3 (cs) 2016-10-12
CZ309471B6 CZ309471B6 (cs) 2023-02-08

Family

ID=54769308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-378A CZ309471B6 (cs) 2014-06-10 2015-06-04 Systém pro sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti pomocí ohřívače a ventilátoru s proměnnou rychlostí

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10782069B2 (cs)
CN (1) CN105159362B (cs)
AU (1) AU2015202900B2 (cs)
CA (1) CA2893585C (cs)
CZ (1) CZ309471B6 (cs)
HU (2) HUP1500272A2 (cs)
MX (1) MX362415B (cs)
PL (1) PL239492B1 (cs)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190054660A1 (en) * 2016-03-14 2019-02-21 Stephen B. Maguire Apparatus and method for heated air flow control in granular material drying
TW201741556A (zh) * 2016-05-30 2017-12-01 Steven Yu 冷暖風扇結構
US9848628B1 (en) 2016-12-21 2017-12-26 Wenger Manufacturing, Inc. Product drying apparatus and methods
US10509383B2 (en) * 2018-01-15 2019-12-17 ISC Companies, Inc. Control system for operating grain bin systems
US11465833B2 (en) 2018-05-14 2022-10-11 Haber Technologies, Inc. Assembly for saturating a medium with a fluid
CN110671896A (zh) * 2018-07-02 2020-01-10 江西省农业科学院农产品质量安全与标准研究所 一种负压连续干燥机及连续干燥方法
US11189153B1 (en) * 2019-11-18 2021-11-30 CapaciTrac LLC Material container monitoring and control system
CN111076531B (zh) * 2019-12-13 2021-04-09 珠海格力电器股份有限公司 烘干装置的控制方法、烘干装置和控制器
CN111642256B (zh) * 2020-06-17 2024-01-26 辽宁省粮食科学研究所 一种用于粮仓的双向变风量通风控温增湿系统及控制方法
US12329071B2 (en) * 2020-07-13 2025-06-17 Anthony R Wendler Method and system for automatically controlling ventilation of a grain storage bin to maintain the grain parameters within a predefined range
US12018888B2 (en) * 2021-05-27 2024-06-25 Brent J. Bloemendaal Grain drying
US11314213B1 (en) * 2021-06-15 2022-04-26 Haber Technologies, Inc. Autonomous crop drying, conditioning and storage management
EP4384762B1 (de) * 2021-08-11 2025-04-09 Bühler GmbH Verfahren zum energieeffizienten trocknen von gekeimten saaten und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
CA3186806A1 (en) * 2021-12-17 2023-06-17 Signifi Solutions Inc. Automatic bulk material dispensing system
CN114526597A (zh) * 2022-01-24 2022-05-24 南京农业大学 一种粮食干燥机的智能烘干控制系统
US11653600B1 (en) 2022-07-11 2023-05-23 Agi Suretrack, Llc Grain bin conditioning system using headspace air
CN115540525B (zh) * 2022-09-26 2024-05-24 广州逸芸信息科技有限公司 一种空气能热泵烘干机控制器及其控制方法
CN115562408A (zh) * 2022-11-01 2023-01-03 山东省科学院激光研究所 一种粮油装备干燥系统及其控制方法
CN118285322A (zh) * 2024-04-29 2024-07-05 深圳市龙之源科技股份有限公司 喂食器

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4037527A (en) 1975-10-15 1977-07-26 Steffen Vincent B Grain drying apparatus
US4306490A (en) 1979-09-24 1981-12-22 Continental Agri-Services, Inc. Fan mount for grain drying and storage bin
US4281489A (en) 1979-09-24 1981-08-04 Continental Agri-Services, Inc. Floor support for grain drying and storage bin
US4522335A (en) 1983-12-30 1985-06-11 Sentry Technologies, Inc. Method and apparatus for aeration of stored grain
US4583300A (en) 1984-01-16 1986-04-22 Advanced Ag Systems, Inc. Automatic grain drying system
US4599809A (en) 1984-09-13 1986-07-15 Shivvers, Incorporated Grain dryer system
US4688332A (en) 1986-03-21 1987-08-25 Sentry Technologies, Inc. Method and apparatus for aeration of stored grain
US4896795A (en) 1988-01-15 1990-01-30 Ediger Randall J Grain moisture sensor
US4930229A (en) 1989-02-23 1990-06-05 Sentry Technologies, Inc. Method and apparatus for aeration of stored grain with proactive cooling
JPH0772666B2 (ja) * 1989-09-07 1995-08-02 豊国工業株式会社 穀物の除湿乾燥制御方法
GB2245976B (en) 1990-06-13 1994-01-12 Hutton Geoffrey Hewland Improvements in or relating to a moisture sensor
JPH0816587B2 (ja) 1990-08-02 1996-02-21 株式会社クボタ 農産物乾燥機用の通風装置
CN2113959U (zh) 1991-10-31 1992-08-26 金放 仓储用通风系统
DE19522028C2 (de) 1995-06-17 1999-12-16 Reinhard Brunner Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Schnittholz bei Unterdruck
US5716272A (en) 1996-11-05 1998-02-10 New Holland North America, Inc. Moisture/yield monitor grain simulator
US5893218A (en) 1997-04-15 1999-04-13 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Seed dryer with automatic control of temperature air flow direction and rate
US6530160B1 (en) 2000-05-17 2003-03-11 William L. Gookins Method and means for grain drying optimization
US6405453B1 (en) * 2001-06-01 2002-06-18 Cissell Manufacturing, Inc. Material drying arrangement
US7004401B2 (en) 2001-08-10 2006-02-28 Cerys Systems, Inc. System and method for regulating agriculture storage facilities in order to promote uniformity among separate storage facilities
US20060108434A1 (en) 2001-08-10 2006-05-25 Cerys Systems Inc. Impartial co-management to aid crop marketing
US6747461B2 (en) 2001-10-25 2004-06-08 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Apparatus and method for monitoring drying of an agricultural porous medium such as grain or seed
US6842018B2 (en) 2002-05-08 2005-01-11 Mcintosh Robert B. Planar capacitive transducer
US20050080567A1 (en) 2003-10-09 2005-04-14 Wieting Mel G. Grain bin monitoring system
JP4379388B2 (ja) * 2005-06-30 2009-12-09 井関農機株式会社 穀粒乾燥機
US8161661B2 (en) 2008-02-26 2012-04-24 Active Land International Corporation Continuous drying apparatus and method
JP5512114B2 (ja) 2008-11-05 2014-06-04 株式会社松井製作所 粉粒体材料の乾燥方法、及び粉粒体材料の乾燥装置
US8726535B2 (en) 2008-12-16 2014-05-20 Pioneer Hi Bred International Inc Method, apparatus and system for controlling heated air drying
US8806772B1 (en) 2009-02-24 2014-08-19 C2Ag, Llc Grain drying system
CN201649757U (zh) 2010-03-02 2010-11-24 株洲亮点保鲜设备制造有限公司 一种保鲜粮仓
CN103392106B (zh) 2010-12-24 2016-01-20 兰吉特·查理哈 涉及环境湿度条件的用于烘干茶叶的环境空气加热系统
WO2012170408A1 (en) 2011-06-09 2012-12-13 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Dryer configured to dry agricultural products and associated method
US9788492B2 (en) 2011-07-12 2017-10-17 Ctb, Inc. Bin aeration system
AR086635A1 (es) 2012-05-16 2014-01-15 Inst Nac De Tecnologia Agropecuaria Instalacion para regulacion de humedad en granos y procedimiento para la obtencion de dicha regulacion
US9683955B2 (en) 2012-08-08 2017-06-20 Ctb, Inc. Grain bin capacitive moisture sensor system
US9551737B2 (en) 2012-08-08 2017-01-24 Ctb, Inc. Grain bin capacitive moisture sensor system and method
US9714790B2 (en) * 2013-06-06 2017-07-25 Instituto Nacional De Techologia Argopecuaria Procedure and facility for grain moisture control
CN203629249U (zh) * 2013-12-03 2014-06-04 宁波德锐电气有限公司 干燥机节能结构

Also Published As

Publication number Publication date
MX2015007037A (es) 2015-12-09
HU5164U (hu) 2020-07-28
US10782069B2 (en) 2020-09-22
HUP1500272A2 (hu) 2016-09-28
PL412658A1 (pl) 2015-12-21
CA2893585A1 (en) 2015-12-10
US20150354895A1 (en) 2015-12-10
CZ309471B6 (cs) 2023-02-08
MX362415B (es) 2019-01-10
PL239492B1 (pl) 2021-12-06
CN105159362B (zh) 2019-08-09
AU2015202900B2 (en) 2019-08-22
CA2893585C (en) 2018-03-27
CN105159362A (zh) 2015-12-16
AU2015202900A1 (en) 2015-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2015378A3 (cs) Sušení zrniny na principu rovnovážné vlhkosti pomocí ohřívače a ventilátoru s proměnnou rychlostí
JP4783477B2 (ja) 栄養富化穀物製造装置及びそれを備えた穀物乾燥施設
US11497196B2 (en) Poultry and game bird egg incubator
US9788492B2 (en) Bin aeration system
Cihan et al. Modelling of intermittent drying of thin layer rough rice
US9714790B2 (en) Procedure and facility for grain moisture control
US6230419B1 (en) Apparatus and method for drying relatively small lots of products
EP2803926B1 (en) Procedure and facility for grain moisture control
AU2014331634B2 (en) Holding cabinets, methods for controlling environmental conditions in holding cabinets, and computer-readable media storing instructions for implementing such methods
Yadollahinia et al. Design and fabrication of experimental dryer for studying agricultural products
US3380174A (en) Method and apparatus for conditioning grain
RU2519809C1 (ru) Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
KR101362554B1 (ko) 다목적 과실 숙성 시스템
WO2019213659A1 (en) Poultry and game bird egg incubator
US20220381510A1 (en) Grain drying
JP2011117908A (ja) 倉庫保管米の水分変動推定方法及び水分変動推定システム
Srzednicki et al. Development of a control system for in-store drying of paddy in Northeast China
Adamade et al. Performance evaluation of a dryer for processed locust bean condiments
RU2723327C1 (ru) Способ хранения зерна в емкости
RU2645764C1 (ru) Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
CN208790295U (zh) 一种防潮性优异的饲料储存装置
Adejumo et al. Modeled dryer using an automatic control system for agricultural products
US20250081946A1 (en) Insect-larvae breeding apparatus having an activity-sensor device
Panigrahi et al. Automated Aeration of Canola in Southern Alberta (Canada)
CA1086052A (en) Method and apparatus for controlling the drying and cooling of field harvested seeds in storage