Для того чтобы подобрать топочный блок необходимо определить зачем он нужен, как он работает, на что влияет использование топочного блока.
Мы знаем, что топочные блоки бывают прямого и косвенного нагрева теплоносителя, и обе схемы работы широко используются в зерносушилках.
В топочных блоках косвенного нагрева теплоносителя дымовые газы не смешиваются с агентом сушки, а не прямым способом передают тепло чистому воздуху и эвакуируются через дымовую трубу.
Как влияет применение топочного блока косвенного нагрева теплоносителя, часто именуемого теплообменником, на сушку зерна? Рассмотрим подробнее.
При применении в составе зерносушилки топочного блока прямого нагрева на входе в сушильную камеру/шахту/зону мы получаем перегретые дымовые газы до 900°С с подмешанным холодным атмосферным воздухом, что в среднем даёт заданную температуру. Каналы подвода теплоносителя в зону сушки производители изготавливают максимально короткими, для сохранения тепла и снижения затрат. Следовательно, в зону сушки поступает неравномерно перемешанный агент, состоящий из перегретых дымовых газов и холодного воздуха. Зерновой материал воспринимает шоковые тепловые неравномерные нагрузки, быстро отдаёт поверхностную влагу и закупоривает капиллярную/внутреннюю влагу. Зерно на выходе из сушилки выходит неравномерно просушенное, либо при длительной сушке – пересушенное, утерявшее возможность репродуктивности/всхожести. Такой способ сушки приемлем при подработке фуражных/кормовых сортов.
Чем отличается работа зерносушилки с использованием топочного блока косвенного нагрева (теплообменника)? Чистый воздух – сушильный агент путём непрямого соприкосновения с дымовыми газами, через площадь поверхности теплообменника, нагревается равномерно в массе. Являясь с температурной точки зрения однородной воздушной средой, нагретой до заданных температур, сушильный агент в щадящем режиме снимает поверхностную влагу и выдавливает капиллярную без перегрева зерна. Данный вид подработки зерна сохраняет всхожесть семенного фонда и качественно улучшает продовольственные сорта. Отсутствие продуктов сгорания в виде осадка, сохранение показателей всхожести, наличие в зерне заявленных компонентов повышает класс зерновых, бобовых и масленичных культур, а следовательно рентабельность растениеводства как вида деятельности.
Так что же выбрать: прямой или косвенный нагрев сушильного агента? Выбор за аграриями. В одном случае теряем свойства зерна, экономим около 7% расходов на топливе при высоком риске возгорания. В другом – диаметрально наоборот: повышаются качественные характеристики зернового материала, но и расходы на подработку незначительно, но всё же повышаются. Попадание искры в зону сушки при применении теплообменника исключено.
Теперь рассмотрим влияние использования топочного блока на работу зерносушилки. Ошибочно полагать, что используя зерносушилку с прямым нагревом теплоносителя, например, с линейной горелкой, либо блочной, встроенной в подводящий канал, можно одной лишь покупкой топочного блока косвенного нагрева (теплообменника) решить задачи повышения качественной подработки зерна. Здесь много подводных камней. По порядку:
- сам топочный блок косвенного нагрева теплоносителя (теплообменник) – это «бочка». Грубо, но так. Это просто правильно, с точки зрения конструкторской документации, изготовленное оборудование без возможности самостоятельного использования. Без сопрягаемой горелки невозможно появление тепла/пламени горения и без вентилятора не будет протягиваться воздух внутри тела топочного блока. Простыми словами, без дополнительного оборудования не обойтись.
- конструкция топочного блока косвенного нагрева всегда имеет в своём составе камеру горения и теплообменник, а также дымовую трубу для эвакуации дымовых газов, установочную раму и корпус/обшивку. Исполнение при этом может быть любым: сварным или болтовым, цилиндрическим или многогранным – это способ производства изделия, а не его функциональное назначение
Так в чём же разница и что учесть при подборе топочного блока прямого (искрогаситель) или косвенного (теплообменник) способа нагрева сушильного агента?
Первое, но что обратить внимание, это мощность сопрягаемой горелки, она не может превышать наминал размеров топочного блока и зависит от параметров камеры горения и теплообменников, толщины передней стенки, сопротивления внутреннего объёма топочного блока, параметров сечения воздушных каналов в зоне теплообмена и т.д. Как правило максимальная мощность сопрягаемой горелки указана в договоре на приобретение и в паспорте топочного блока. Любое оборудование, в т.ч. блочная горелка и топочный блок не может работать в максимальном режиме 100% времени эксплуатации. При выборе комплекта оборудования необходимо учитывать в расчёте тепловой запас.
Второе – это параметры воздуха. Стоит обратить внимание не только на объём воздуха, заявленный производителем зерносушилки, но и параметры давления вентилятора. Сама зерносушилка в составе каналов подачи теплоносителя, сушильной части, зоны отвода теплоносителя, аспирации и прочих частей имеют аэродинамическое сопротивление. Также сопротивление движению воздушного потока создаёт зерновой слой. При включении с состав зерносушилки топочного блока возникает ранее не учтённое противодавление, на которое не рассчитывался вентилятор производителем зерносушилки в её начальной комплектации. А по графику работы любого вентилятора видно, что при повышении сопротивления (Па) кратно падает объём перемещаемого вентилятором воздуха. Следовательно, при не верно подобранном вентиляторе снижается производительность зерносушилки, перегревается топочный блок, горелка работает в аварийных режимах.
Подведём итог. При подборе топочного блока (теплообменника) важно учитывать:
1. Необходимую тепловую мощность
2. Аэродинамическое сопротивление зерносушилки и составных частей
3. Параметры/график работы вентилятора, перемещающего сушильный агент
Сбалансированное соотношение вышеуказанных требований гарантирует правильную и надёжную работу сушильной установки в целом.