[Top Secret]

[color=black][/color]Здравствуйте.
Я сейчас делаю диплом на тему "Автоматизация сушки зерна". Конкретнее,собираюсь разработать осушитель для влагоудаления из отработавшего теплоносителя.
Через сушилку проходит каждый час 132000 м3 воздуха. Скажите, как быстро силикагель сможет забирать влагу из горячего (70 С) влажного воздуха? И не будет ли он насыщаться влагой слишком быстро (<1 часа) при таких условиях?
Спасибо.

[timmy]

Ну по очень старым данным емкость силикагеля по воде стоит брать 2-3 % мас., скорость воздуха под рабочим давлением где-то 0,08 м/с. Чтоб количество адсорбента минимизировать, придется работать сразу через 3-5 колонн. Диплом где делаете?

[Top Secret]

НГТУ им.Алексеева, Нижний Новгород.

[timmy]

Ага. У вас там в Нижнем хорошая школа адсорбционщиков была. Ну по крайней мере учителя мои её нахваливали. Лан. Давайте решать задачу в режиме переписки. И давайте уже пишите полностью постановку задачи, чтоб потом можно было задавать не самые дурацкие на ваш взгляд вопросы. Сушить горячий воздух я бы не хотел. Особенно силикагелем.

[Top Secret]

Я собираюсь модернизировать шахтную зерносушилку фирмы Мельинвест Р1-С30 серии VESTA.
Зерно сушится в ней теплым воздухом, который нагревается в топке с газовой горелкой. Воздух поднимается по шахте, проходя через зерно, нагревает зерно и забирает влагу. Далее, выводится из шахты за счет вытяжных вентиляторов, которые установлены по высоте сушилки (6 штук).
Чтобы увеличить производительность зерносушилки, отработанный воздух можно повторно направить на её вход. В результате, потребуется меньше энергии,чтобы нагреть теплоноситель до нужной температуры.
Но! Чтобы зерно хорошо сушилось нужен сухой воздух, а отработавший теплоноситель выходит влажным.
Вот я и хочу придумать осушитель, который сможет быстро забирать влагу у теплого (55-70 С) воздуха в большом количестве (132000 м3/ч поток теплоносителя). И ещё нужно, чтобы адсорбент быстро регенерировал для его повторного использования.
Такие дела...
Огромное спасибо за помощь.

[Top Secret]

Сейчас думаю над одной конструкцией.
Барабан установлен в бункер, разбитый на два сектора. В барабан засыпан адсорбент (возможно,силикагель). В верхнем секторе теплоноситель будет осушаться, а в нижнем будет происходить регенерация адсорбента. Периодически барабан будет поворачиваться на сто восемьдесят градусов. Вот.
Но как создать благоприятные условия для этих процессов (адсорбция/регенерация), я пока не знаю. Читаю учебник по физике, раздел"Молекулярная физика". Собираюсь манипулировать давлением в секторах барабана. Ведь температуру я изменять не могу: увеличивая температуру,я потеряю эффект от этой конструкции из-за дополнительных энергетических потерь; уменьшая температуру - из-зи охлаждения теплоносителя (тепловых потерь) - что вобщем-то почти одно и то же.
Спасибо за помощь.

[Top Secret]

Sorry. Я не учел, что два нижних вентилятора работают на охлаждение зерна, поэтому объем вытягиваемого воздуха не 132000 м3/ч, а 88000 м3/ч.
Ещё я собираюсь убрать один вентилятор, тогда объем вытягиваемого воздуха будет 66000 м3/ч.Возможно, теперь задача становится более реалистичной?
Также я прочитал, что существует много видов силикагелей. С разным размером пор (разной влагоемкостью). Я не разбираюсь в адсорбентах, но в интернете везде написано, что силикагель наиболее активен среди всех видов.

[timmy]

Ага. Придумка очень похожа на барабанные осушители серри MD от Атлас Копко. Только один маленький момент - Установка будет размером с двухэтажный коттедж. Ну как минимум. Давай лучше другой вариант рассмотрим - поставим центральный кондиционер с рециркуляцией воздуха и рекуперацией тепла. Эта штука будет гораздо проще и компактнее, чем адсорбционный осушитель, да и для процессов сушки такое решение применяют очень и очень часто.

[Top Secret]

Как быстро Центральный кондиционер воздух сушит и как? Возможно, он много энергии "жрет"? Я хочу сушить воздух для экономии природного газа (или дизельного топлива) в горелке. Мощность горелки 2290 кВт/ч. То есть, чтобы была экономия нужен такой осушитель/кондиционер, который вместе с новой горелкой (менее мощной) потреблял бы процентов на 30 меньше энергии.А,и стоить он должен не больше миллиона рублей. Кондиционер - мне тут из одной конторы написали - нужной мощности стоит около трех млн.руб.

[Top Secret]

Есть ещё у меня такая мысль...Работают три вентилятора сушилки;по 22000 м3/ч вытягивают горячего влажного воздуха. Может быть, сушить воздух только из двух вентиляторов, а из третьего использовать как энергию для сушки воздуха? Это возможно?

[Top Secret]

И ещё...В отличии от серри MD от Атлас Копко можно значительнее изменять давление (например,в секторе адсорбции создать давление 30 бар, а в секторе регенерации огромный вакуум) и использовать такую схему WEBhttp://www.norris.ru/nrsn/ng67.htmlWEB .
То есть, будет постоянно вращаться этот барабан, будет непрерывно адсорбировать/регенерировать адсорбент, тогда не нужно будет его в большом количестве.
Чтобы движок много не "съедал" можно редуктор поставить.

Конечно, это все, наверное, тупо, но ничего другого пока что-то не соображу...
Спасибо за советы.Буду думать.

[timmy]

Круто придумал. Осушитель такой на пять тысяч кубов в час обойдется в 700 с лишним тысяч рублей. А учитывая, что процентов 30-40 от стоимости такого осушителя составляет периодически заменяемый барабан, то ты будешь на него всю жизнь пахать и всю прибыль только на него и отстегивать. Давай ты лучше расскажешь про то какая влажность воздуха у тебя должна быть на входе в сушилку и какая влажность будет на выходе? А то ты то знаешь процесс сушки зерна, а я пока не очень.

[Top Secret]

На выходе около 80%. На входе 75%. Влажность зерна на входе 17%, снимается за проход 4%.Масса обрабатываемого зерна 30 тонн/ч. Температура теплоносителя в шахте около 90 С.
Зерно поступает на сушку сверху зерносушильной шахты, проходит по шахте с теплоносителем, выгружается снизу шнеком.
По высоте сушилки расположены вытяжные винтиляторы:четыре верхних в зоне сушки и два нижних в зоне охлаждения (производительность каждого 22000 м3/ч).
Атмосферный воздух нагревается в специальной топке с газовой горелкой внизу сушилки. Далее, воздух поднимается по диффузору (там,короче,труба на одной из стенок шахты называется диффузором). От диффузора отходят короба (тоже вроде разрезанных труб), через которые теплый воздух попадает в шахту. Из шахты воздух вытягивается вентиляторами.
Нужно собрать этот теплоноситель, вытянутый из шахты, немного осушить (до влажности атм.воздуха достаточно) и подать на вход. Там он немного нагреется до нужной температуры и через диффузор пойдет обратно в шахту. Такая рециркуляция.
А как часто нужно адсорбент-то менять в этой штуке, о которой я в прошлый раз писал? Если один раз два сезона (6 мес.), то - нормально.

[timmy]

Ну и попробуй сделать рециркуляцию. Воздух на входе для средней полосы редко когда больше плюс 15 по точке росы даёт, так что считай, что на входе у тебя точка росы плюс 15. После смешивания точка росы пусть будет плюс 25. Тогда рециркуляция должна будет составить 20-30 % от номинала (20-30 тыс м3/час), а подъем температуры 8-12 °С. Только ты не говоришь, какая температура будет за нагревателем, поэтому оценить экономию топлива пока тяжеловато.

[Top Secret]

За нагревателем температура примерно 90 С.После прохода через зерно 55 С.

[timmy]

это хуже. тогда стоит рассчитывать на 10-15 % снижения потребления газа. Это в лучшем случае.

[Top Secret]

Я,наверное,очень тупой. Не понимаю, почему нельзя чтобы весь воздух рециркулировал,если не сушить его сильно, а снизить влажность на 10-15%?

[Top Secret]

Объясни поконкретнее,пожалуйста,твой расчет.
"...После смешивания точка росы пусть будет плюс 25. Тогда рециркуляция должна будет составить 20-30 % от номинала (20-30 тыс м3/час), а подъем температуры 8-12 °С...".
Как влияет точка росы? Чем выше, тем легче отбирать влагу,так? А подъем температуры это тот, который нужен после адсорбции для смешивания с теплоносителем из топки для подачи на вход? Я слышал, что при адсорбции происходит повышение температуры, может, ты про это написал?

[timmy]

Это несложно. На сушку у тебя идет воздух с влагосодержанием 10-15 г/м3. А сбрасывается с влагосодержанием 80 г/м3. Если мы поднимаем точку росы с плюс 15 до плюс 25 °С, то на подаче возникает поток с влагосодержанием 25 г/м3. Только если мы скинем с 80 г/м3 десять-пянадцать процентов, то никак не получим заветные 25 г/м3. Поэтому пускать на рециркуляцию будем не весь воздух, а только его часть. Так дешевле потому что.
Адсорбцию мы еще не закладывали. Я связался с КОТЕС, там сказали, что температура воздуха должна быть комнатной, а влажность на выходе установки будет не ниже 40 %. А нам надо сушить воздух с температурой 55 °С. Тогда лучше холодилку поставить.

[Top Secret]

Холодилку,к сожалению,нельзя поставить: это дополнительные затраты энергии,эффект пропадет, да и вся эта хреновина будет находится на высоте двадцать метров от земли (монтаж и обслуживание очень усложняются).
Выходит, что только комнатная температура на входе в аппарат этот нужна. Да, отстойно...А если давление на входе увеличить ничего это не даст, да?
Ладно, я сегодня с преподом ещё,наверное,поговорю. Может, чего прояснится.

Спасибо.