Не дочитывая до конца статьи вы можете скачать коммерческое предложение Рекуперация КП 1 модуль. (обновлено 24.03.2019. Цены действительны один месяц).
Сушка продуктов всегда сопряжена с высокими энергозатратами, связанными с необходимостью подведения энергии к продукту для испарения влаги. Вяление и сушка рыбы/мяса/колбас производится при низких температурах, что бы не допустить плавления и окисления жира, поэтому производители вынуждены использовать холодильное оборудование для охлаждения и осушения воздуха.
Каждый, кто ощущал тепло от черной решетки на задней стенке своего домашнего холодильника знает, что холодильная машина создает не только холод, но и греет. Если говорить точнее, холодильный агрегат не создает тепло, а всего лишь перемещает его. Это то тепло, которое машина «откачала» из холодильника и передала наружу. Там, где требуется постоянно поддерживать пониженную температуру, нужно отбирать тепло и избавляться от него.
В отличие от холодильников, в сушильном оборудовании стоит задача поддерживать постоянную положительную температуру, а холод требуется только для конденсации (сбора) влаги на поверхности холодного испарителя. После осушения прохладный воздух в большинстве случаев приходится догревать до рабочей температуры водяным или электрическим калорифером. Выбрасывать драгоценное тепло от уличного конденсатора холодильного агрегата в атмосферу = выбрасывать деньги на ветер. Поэтому мы разработали систему, которая позволяет использовать это «бесплатное» тепло, которое вырабатывается холодильной машиной в любом случае, для подогрева воздуха в камере сушки. Это позволяет значительно сократить затраты электроэнергии для поддержания заданной температуры процесса.
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ РАБОТЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ без рекуперации:
1. Нагревшийся от быстрого сжатия в компрессоре фреон под большим давлением подается в конденсатор
2. В конденсаторе фреоновая магистраль обдувается уличным воздухом и остывает. Это приводит к переходу газообразного фреона в другое фазовое состояние – жидкость.
3.Теплый фреон в виде жидкости подается в регулятор потока.
4. После регулятора потока (ТРВ или капиллярная трубка) давление в трубопроводе резко падает, что приводит к расширению жидкости и её вскипанию.
5. Закипая, фреон испаряется, а для кипения и испарения требуется подвод энергии — что бы вода в кастрюле кипела, требуется сжигать газ на конфорке плиты. Эту энергию фреон отбирает у проходящего через ламели испарителя влажного теплого воздуха.
6. Нагревшийся испарившийся фреон уже в виде газа всасывается в компрессор, где происходит адиабатическое сжатие — быстрое уменьшение объема приводит к нагреву газа. Цикл повторяется.
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ ОСУШЕНИЯ И ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА без рекуперации:
А. Воздух, прошедший через рамы с продуктом, набирает влагу, остывает и подается в фреоновый испаритель (охладитель)
Б. Расширяющийся (испаряющийся) в трубках испарителя фреон, забирает у проходящего между ламелями испарителя воздуха тепловую энергию. Воздух остывает до температуры точки росы, и не может более удерживать в себе водяной пар, на холодной поверхности испарителя выпадает конденсат и вода отводится в дренаж.
В. Из испарителя выходит охлажденный осушенный (по абсолютному значению влагосодержания) воздух с относительной влажностью близкой к 100%.
Г. В калорифере воздух нагревается до заданной рабочей температуры и при постоянном влагосодержании его относительная влажность падает до значений пригодных для сушки.
Добавив еще один теплообменник и дополнительную фреоновую магистраль выбрасываемое на улицу тепло можно контролируемо возвращать в камеру сушки
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ РАБОТЫ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ с рекуператором:
1. Нагревшийся от быстрого сжатия в компрессоре фреон под большим давлением подается в пред-конденсатор.
2. В предконденсаторе (рекуператоре) горячий газ отдает часть тепла охлажденному в испарителе воздуху, нагревая его. Происходит возврат тепла в сушильную камеру.
3. В уличном конденсаторе происходит окончательное охлаждение фреона и его переход в жидкое состояние. Остаточное тепло сбрасывается в атмосферу. Уличный конденсатор нельзя исключать их системы, поскольку холодильная машина производит тепла больше, чем холода, на величину, равную мощности компрессора. Если возвращать полностью всё тепло сжатого фреона в сушильную камеру, будет происходить непрерывный рост температуры в камере, что приведет к перегреву продукта.
4.Теплый фреон в виде жидкости подается в регулятор потока.
5. После регулятора потока (ТРВ или капиллярная трубка) давление в трубопроводе резко падает, что приводит к расширению жидкости и её закипанию.
6. Закипая, фреон испаряется, а для испарения требуется энергия. Эту энергию фреон отбирает у проходящего через ламели испарителя влажного воздуха.
7. Нагревшийся испаренный фреон уже в виде прохладного газа всасывается в компрессор, где происходит адиабатическое сжатие газа — быстрое уменьшение объема приводит к нагреву газа. Цикл повторяется.
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ ОСУШЕНИЯ И ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА с рекуператором:
А. Воздух, прошедший через рамы с продуктом, набирает влагу, остывает и подается в фреоновый испаритель (охладитель)
Б. Расширяющийся (испаряющийся) в трубках испарителя фреон, забирает у проходящего между ламелями испарителя воздуха тепловую энергию. Воздух остывает до температуры точки росы, и не может более удерживать в себе водяной пар, на холодной поверхности испарителя выпадает конденсат и вода отводится в дренаж.
В. Из испарителя выходит охлажденный осушенный (по абсолютному значению влагосодержания) воздух с относительной влажностью близкой к 100%.
Г. В предкондесаторе (рекуператоре) происходит нагрев холодного осушенного воздуха энергией горячего фреона.
Д. При необходимости воздух подогревается ТЭНами (но уже значительно меньшей мощности), поскольку тепловой баланс в камере сушки должен быть отрицательным, что бы избежать неконтролируемого нагрева воздуха в камере. Стоит так же учитывать, что работающие в сушильной камере вентиляторы циркуляции, нагревают воздух на величину мощности потребляемой своими электродвигателями, т.к. вся затраченная на движение воздуха электрическая энергия в итоге переходит в тепло.
Александр Витренюк. Март 2019.