Anlage <B>zur</B> Konditionierung <B>von Getreide.</B> Die vorliegende Erfindung, von welcher Ing. Paul Eppenberger, Obermeilen, Miterfin- der ist, betrifft eine Anlage zur Konditionie- rung von Getreide.
Das Getreide wird bei bekannten Konditio- nierungsanlagen mit Warmluft oder mit in Trockensilos eingebauten Heizröhren oder mit einer Kombination beider Heizsysteme er wärmt und eventuell getrocknet. Nach dessen Erwärmung und eventueller Trocknung wird das Getreide wieder abgekühlt, und zwar mit atmosphärischer Luft, welche aus dem betref fenden Raum angesaugt wird.
Diese bekannten Anlagen genügen den An forderungen nur in beschränktem Umfange und sind ausserdem im Betriebe sehr teuer. Die hauptsächlichsten Nachteile sind folgende Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt der atmosphärischen Luft variieren sehr stark, je nach Witterung. Da gleichzeitig auch die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt des Getreides entsprechend variieren, hat dies zur Folge, dass der Zustand des Gutes am Aus gang aus der Konditionierungsanlage sehr verschieden ist. Es variieren speziell Tempera tur, Feuchtigkeitsgehalt und Härtegrad des Getreides.
Dies hat zur Folge, dass auch die Mahlfähigkeit variiert, was einen nachteiligen Einfluss auf die Ausbeute, auf die Qualität. des Produktes und auf die Gleichmässigkeit und damit auf die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit des Mahlprozesses hat.
Sehr nachteilig ist der Umstand, dass das Getreide speziell während der warmen Jahres- zeit die Konditionierungsanlage mit einer zu hohen Temperatur verlässt und deshalb nach dem Konditionieren nicht mehr beliebig lager fähig ist. Das Weizenkorn ist in seiner Form ein schlafendes Lebewesen. Es wird geweckt durch Wärme und Feuchtigkeit. Die das Korn um gebende Schale schützt den Kern vor Fäulnis, hervorgerufen durch Feuchtigkeit und Wärme. Der Keimling dagegen ist sehr empfindlich und bildet. den Regulator des Wasserein- und -austrittes aus dem Korninnern; er kann nur bei Temperaturen über -;- 8 C Wasser auf nehmen und ins Korninnere leiten.
Bei tiefen Temperaturen schrumpft der Keim zusammen und verhindert jede Feuchtigkeitsaufnahme.
Diese Ausführungen zeigen, dass eine ge nügende Abkühlung des Getreides nach dem Erwärmen und eventuellem Trocknen von grösster Wichtigkeit ist, um zu verhüten, dass die Körner nach dem Konditionieren rasch wieder Feuchtigkeit aufnehmen. Mit dem ge nügenden Kühlen des Getreides wird gleich zeitig ein Fortschreiten des Stärkeabbaues im Korn weitgehend verhindert, was wiederum eine grössere Lagerfähigkeit, eine grössere Aus beute, einen kleineren Kraftverbrauch beim Mahlen und eine grössere Leistungsfähigkeit der Mühle mir Folge hat.
Mit der Anlage nach der Erfindung sollen die Nachteile der erwähnten bekannten An lagen vermieden werden. Die Anlage weist zu diesem Zweck ein Kreislaufsystem für Luft zur Erwärmung des Getreides und zur darauf Eolgenden Abkühlung auf. Eine beispielsweise Ausführungsform einer Anlage gemäss der Erfindung ist in der an gefügten Zeichnung schematisch dargestellt. Das Getreide kann in fortlaufendem Gang von oben nach unten durch den Konditionierungs- silo A, genannt Kolonne, geführt werden.
Im Betrieb ist die Kolonne ganz gefüllt, und der Getreidedurchfluss kann durch zwei durch ein Gestänge D miteinander verbundene Klappen, 13 für Einlauf und C für Auslauf, reguliert werden. Die Kolonne ist in drei Zonen Al, Az und A3- aufgeteilt.
In der Zone Al wird das Getreide erwärmt und, soweit nötig, getrock net; die Zone A,, ist eine Zone der Ruhe; und in der Zone A3 wird das Getreide gekühlt, zweckmässig auf eine Temperatur von maximal + 80 C.
In den Zonen Al und A3 der Kolonne be finden sich spezielle, nicht gezeichnete Luft kanäle zum Einführen der Warm- bzw. Kühl luft in das Getreide und zum Absaugen der Rückluft aus der Kolonne. Diese Luftverteil- imd -sammelkanäle sind so ausgeführt und an geordnet, dass die ganze Getreidesäule in jeder Zone gleichmässig von der Lift durchströmt wird, wobei Vorsorge getroffen ist, dass die Luft im Gegenstrom zum Getreide durch die Kolonne strömt.
In den verschiedenen Zonen sind nichtgezeichnete Instrumente vorgesehen, um fortwährend die Temperatur des Getrei des ablesen zu können. Der -wärmetechnische Teil der Anlage umfasst drei Hauptgruppen, und zwar ein Luftheizaggregat, bestehend aus einem Gebläse 1, einem Lufterhitzer 2 und einem Staubabscheider 3, ein Luftkühlaggregat, bestehend aus einem Gebläse 4, einem Luftkühler 5 und einem Staubabscheider 6, und eine kombinierte Kältemaschine-Wärme- pumpe,
.bestehend aus einem Kompressor 7 mit Antriebsmotor 8, einem Kaltwasserbehälter 9 mit eingebautem Verdampfer (nicht gezeich net), einem Warmwasserbehälter 10 mit einge bautem Kondensator (nicht gezeichnet) und einem Warmwasser-Expansionsgefäss 11 mit Überlauf 12. Alle drei Gruppen stehen durch Leitungen miteinander in Verbindung.
Mit der Anlage kann nach zwei verschiedenen Ver fahren (die nicht Gegenstand der Erfindung bilden) gearbeitet werden: Nach dem ersten Verfahren wird das Ge treide nicht getrocknet, sondern in der Zone Al lediglich erwärmt und in der Zone A3 ge kühlt. Dabei ist die Umschaltklappe 13 im Luftkanalsystem so gestellt, dass das Luftkühl aggregat für sich und das Luftheizaggregat für sich im Kreislauf arbeitet.
In den beiden Zonen A1 und A3 zirkuliert somit immer die gleiche Luft, so dass praktisch keine Feuchtig keit abgegeben oder aufgenommen wird. Es wird lediglich Wärme in das Getreide einge führt (in Zone A,) und diesem wieder ent zogen (in Zone A3).
Nach dem zweiten Verfahren wird das Ge treide in der Zone A1 erwärmt und gleich zeitig getrocknet und in der Zone A3 gekühlt. Dabei ist die Umschaltklappe 13 so gestellt, dass die aus der Trockenzone A, austretende Abluft teilweise oder ganz vom Kühlluftge- bläse 4 angesaugt und durch den Luftkühler 5 gedrückt wird.
Dort wird die Luft gekühlt und gleichzeitig entfeuchtet durch Ausschei dung von Wasserdampf, welcher bei der Ab kühlung kondensiert. Anschliessend wird die gekühlte und entfeuchtete Luft durch die Zone A3 der Kolonne gedrückt, um damit das Getreide zu kühlen. Die dem Getreide ent zogene Wärme wird von der Luft aufgenom men, so dass sich diese beim Durchströmen der Kühlzone A3 erwärmt. Nach dem Austritt aus der Zone A3 wird die vorgewärmte Luft vom Warmluftgebläse 1 angesaugt und durch den Lufterhitzer 2 gedrückt.
Dort wird sie weiter erwärmt und nachher durch die Heiz- und Trockenzone A, gedrückt. Bei der Erwärmung und Trocknung des Getreides wird Wärme von der Luft an das Getreide abgegeben, so dass die Luft in der Zone Al abgekühlt wird, bevor sie zum Kühlventilator 4 zurückgelangt.
Bei diesem Arbeitsvorgang wird ein Teil der bei der Konditionierung umgesetzten Wärme durch die Luft direkt aus der Kühl zone A3 nach der Zone A, übergeführt. Im weiteren wird die Wärme, welche der Luft im Kühler 5 entzogen wird, in Form von warmem ' Wasser nach dem Behälter 9 geleitet. Dort wird das Wasser wieder abgekühlt, und die da bei gewonnene Wärme wird benützt, um das Wasser im Behälter 10 zu erwärmen, welches durch den Lufterhitzer 2 zirkuliert, um dort. die Wärme wieder an die Luft abzugeben.
Ist ein Übersehuss an Wärme vorhanden, wird dem zirkulierenden -##@'armwasser Frisch wasser beigemischt durch die Leitung 14, was zur Folge hat, dass durch den Überlauf 12 eine entsprechende Menge warmes Wasser aus dem System abfliesst. Dieses abfliessende warme Wasser wird z. B. benützt, um das gekühlte Getreide vor dessen Vermahlung zu waschen und dabei gleichzeitig auf die Vermahlungs- temperatur zu erwärmen. Durch eine solche Nachbehandlung des Getreides mit warmem Wasser wird auch die Schale widerstands fähiger gemacht und gleichzeitig der Keimling zum raschen Quellen gebracht.. .
Wenn bei abnormalen Verhältnissen zeit weise nicht genügend Wärme aus dem Kühler 5 abgeführt wird, um das Wasser im Behälter 11 genügend zu erwärmen, kann in den Kalt wasserbehälter 9 durch die Leitung 15 Frisch- wasser geleitet und dort abgekühlt.werden, um daraus die fehlende Wärme zu gewinnen. Der durch die Beimischung von Fremdwasser ent stehende Überschuss von Kaltwasser fliesst durch den Überlauf 16 ab.
Bei der vorbeschriebenen Anlage dient zur Übertragung der Wärme von der Luft an das Kältemittel der. kombinierten Kälte maschinen-Wärmepumpe und von dort wieder zurück an die Luft Wasser. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Wärme direkt. zu übertragen, indem an Stelle des Luftkühlers 5 direkt ein als Luftkühler ausgebildeter Ver dampfer und an Stelle des Lufterhitzers 2 ein als Lufterhitzer ausgebildeter Kondensator ein gebaut wird. In diesem Falle kämen die Be hälter für Kaltwasser 9 und Warmwasser 10 in Wegfall. Ein eventueller Wärmeüberschuss kann dabei durch einen Zwischenkühler am Kompressor durch Wasser abgeführt werden.
Plant <B> for </B> conditioning <B> grain. </B> The present invention, of which Ing. Paul Eppenberger, Obermeilen, is co-inventor, relates to a plant for conditioning grain.
In known conditioning systems, the grain is heated and possibly dried with hot air or with heating tubes built into drying silos or with a combination of both heating systems. After it has been heated and, if necessary, dried, the grain is cooled again using atmospheric air, which is sucked in from the room concerned.
These known systems only meet the requirements to a limited extent and are also very expensive to operate. The main drawbacks are the following: the temperature and humidity of the atmospheric air vary greatly depending on the weather. Since the temperature and the moisture content of the grain also vary accordingly, this means that the condition of the goods at the exit from the conditioning plant is very different. The temperature, moisture content and degree of hardness of the grain vary in particular.
As a result, the grindability also varies, which has an adverse effect on the yield and quality. of the product and the evenness and thus the efficiency and economy of the grinding process.
The fact that the grain leaves the conditioning plant at too high a temperature, especially during the warm season of the year, and can therefore no longer be stored at will after conditioning is very disadvantageous. The grain of wheat is a sleeping creature in its shape. It is awakened by warmth and moisture. The shell that surrounds the grain protects the kernel from rot, caused by moisture and heat. The seedling, on the other hand, is very sensitive and forms. the regulator of the water inlet and outlet from the grain interior; it can only absorb water at temperatures above -; - 8 C and lead it into the interior of the grain.
At low temperatures, the germ shrinks and prevents any moisture absorption.
These explanations show that sufficient cooling of the grain after heating and possibly drying is of the greatest importance in order to prevent the grains from quickly absorbing moisture again after conditioning. With sufficient cooling of the grain, a progression of starch degradation in the grain is largely prevented, which in turn results in greater shelf life, greater yield, less power consumption during grinding and greater performance of the mill.
With the system according to the invention, the disadvantages of the aforementioned known to be avoided. For this purpose, the system has a circulatory system for air to heat the grain and then cool it down. An example embodiment of a system according to the invention is shown schematically in the attached drawing. The grain can be fed continuously from top to bottom through the conditioning silo A, known as the column.
In operation, the column is completely full and the grain flow can be regulated by two flaps 13 for inlet and C for outlet connected to one another by a rod D. The column is divided into three zones Al, Az and A3-.
In zone Al, the grain is heated and, if necessary, dried; zone A ,, is a zone of calm; and in zone A3 the grain is cooled, expediently to a maximum temperature of + 80 C.
In zones A1 and A3 of the column there are special, not shown, air ducts for introducing the warm or cooling air into the grain and for sucking the return air out of the column. These air distribution and collecting ducts are designed and arranged in such a way that the whole grain column in each zone is evenly flowed through by the lift, whereby provision is made that the air flows through the column in countercurrent to the grain.
Instruments not shown in the drawing are provided in the various zones so that the temperature of the grain can be read continuously. The heat-technical part of the system comprises three main groups, namely an air heating unit consisting of a fan 1, an air heater 2 and a dust separator 3, an air cooling unit consisting of a fan 4, an air cooler 5 and a dust separator 6, and a combined refrigeration machine -Heat pump,
. Consisting of a compressor 7 with drive motor 8, a cold water tank 9 with built-in evaporator (not shown), a hot water tank 10 with built-in condenser (not shown) and a hot water expansion vessel 11 with overflow 12. All three groups are connected to each other by lines in connection.
The system can be used in two different ways (which do not form part of the invention): According to the first method, the grain is not dried, but merely heated in zone Al and cooled in zone A3. The switchover flap 13 in the air duct system is set so that the air cooling unit works for itself and the air heating unit for itself in the circuit.
The same air always circulates in the two zones A1 and A3, so that practically no moisture is released or absorbed. Heat is only introduced into the grain (in zone A,) and withdrawn from it again (in zone A3).
In the second process, the grain is heated in zone A1 and simultaneously dried and cooled in zone A3. The switchover flap 13 is set in such a way that the exhaust air emerging from the drying zone A is partially or completely sucked in by the cooling air fan 4 and pressed through the air cooler 5.
There the air is cooled and at the same time dehumidified by excretion of water vapor, which condenses as it cools. The cooled and dehumidified air is then forced through zone A3 of the column in order to cool the grain. The heat extracted from the grain is absorbed by the air so that it heats up as it flows through cooling zone A3. After exiting zone A3, the preheated air is sucked in by the warm air blower 1 and pushed through the air heater 2.
There it is heated further and then pushed through the heating and drying zone A. During the heating and drying of the grain, heat is given off from the air to the grain, so that the air in zone A1 is cooled before it returns to the cooling fan 4.
During this process, part of the heat converted during conditioning is transferred through the air directly from cooling zone A3 to zone A. In addition, the heat that is extracted from the air in the cooler 5 is conducted to the container 9 in the form of warm water. There the water is cooled down again, and the heat gained there is used to heat the water in the container 10, which circulates through the air heater 2 to there. to release the heat back into the air.
If there is an excess of heat, fresh water is added to the circulating - ## @ 'poor water through the line 14, with the result that a corresponding amount of warm water flows out of the system through the overflow 12. This outflowing warm water is z. B. used to wash the chilled grain before it is ground and at the same time to warm it up to the grinding temperature. Such after-treatment of the grain with warm water also makes the shell more resistant and at the same time causes the seedling to swell quickly.
If, under abnormal conditions, not enough heat is removed from the cooler 5 to heat the water in the container 11 sufficiently, fresh water can be passed into the cold water container 9 through the line 15 and there is cooled down to remove the missing To gain warmth. The excess of cold water resulting from the admixture of external water flows off through the overflow 16.
The system described above is used to transfer the heat from the air to the refrigerant. combined cooling machine and heat pump and from there back to the air water. But there is also the possibility of the heat directly. to transfer by in place of the air cooler 5 directly designed as an air cooler United steamer and instead of the air heater 2 a condenser designed as an air heater is built. In this case, the loading containers for cold water 9 and hot water 10 would be omitted. Any excess heat can be dissipated by water through an intercooler on the compressor.