CN104871747A - 一种低温粮仓的低温储粮方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温粮仓的低温储粮方法，在粮仓的地面平铺地上笼通风管路，在粮仓的中部设置膜下通风管路，将粮食堆放在粮仓内使粮堆覆盖膜下通风管路，盖上粮面膜；膜下通风管路与粮堆负压循环风机连通，地上笼通风管路的与粮堆正压循环风机连接；当粮仓外部空气的温度比粮食低温储存的温度上限值Tmax低时，利用舱外自然风冷却；当粮仓外部温度比粮食低温储存的温度上限值Tmax高时，制冷间制冷，使制冷间内的温度低于Tmax，将低温空气经过地上笼通风管路供入粮堆，低温空气由下而上流动经过膜下通风管路进入到制冷间中继续循环。该低温储粮方法能够更智能化的给低温粮仓制冷，替代了目前冷谷机，使制冷效率更高，能耗更低。
Description
技术领域
本发明涉及一种低温储粮的领域，特别是指一种低温粮仓的低温储粮方法。
背景技术
低温储粮技术就是把具有一定人工智能的机械及自动化技术应用到储存粮食的过程中，通过控制粮食在储藏期间粮堆温度维持在低温15℃或者准低温20℃以下，从而延缓粮食因自身呼吸作用而引起的粮食陈化及裂变现象。而目前的低温粮仓的储粮方式主要利用自然低温机械通风储粮结合移动式冷谷机应急的形式，当夏天温度过高时，就将冷谷机移动至粮仓外，然后利用冷谷机产生的冷空气打入粮堆中对粮堆进行冷却。然这种制冷***存在以下不足点：1.自动化程度不低，劳动强度大；2.移动式的冷谷机使用时需要临时连接冷气管道，而这些冷气管道都暴露在粮仓外的热空气中，因此能耗非常大，冷却效率低；3.粮堆经过冬天储存后，粮堆内部的温度比较低，而到夏天后，收到外部热辐射，粮堆的四周温度逐渐升高，但粮堆中心区域的温度依旧是处在一个合适的低温储存温度中，一般在15℃以下，而目前冷谷机的产生的冷空气会进入到粮堆内的所有区域，而在热天时，冷谷机产生的冷空气的温度可能高于粮堆中心区域温度，因此，对于粮堆中心区域而言实际是升温而非降温，因此，这种方法并不合理，不但提高了能耗，而且不利于粮堆中心区域粮食的储藏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种减少人员劳动强度，更加智能、合理的能耗低的低温储粮方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种低温粮仓的低温储粮方法，在粮仓的内部设置一个制冷间，制冷间内安装空调室内机；在粮仓的地面平铺地上笼通风管路，在粮仓的中部设置膜下通风管路，将粮食堆放在粮仓内使粮堆刚好覆盖膜下通风管路，在粮堆上盖上粮面膜；膜下通风管路与粮堆负压循环风机连通，地上笼通风管路的与粮堆正压循环风机的正压端连接；
当粮仓外部空气的温度比粮食低温储存的温度上限值Tmax低时，利用舱外自然风冷却；
当粮仓外部空气的温度比粮食低温储存的温度上限值Tmax高时，室内机启动对制冷间制冷，使制冷间内的温度低于Tmax，并利用粮堆正压循环风机将室内机产生的低温空气经过地上笼通风管路供入粮堆，低温空气由下而上流动经过膜下通风管路进入到制冷间中继续循环。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该低温储粮方法无需冷谷机，利用粮仓内部的制冷间进行制冷，提高了制冷效果，降低了能耗。用一套制冷机组可同时降低或维持仓温与粮温，并且在不破坏冷心层的情况下实现仓内通风循环。比传统型降仓温用空调机，降粮温用移动冷谷机破坏冷心层整仓降温的模式，其自动化、智能化程度更高，能耗更低，操作更简便。
另外，进一步的优选的，利用舱外自然风冷却的具体方法是：在粮仓外部设置一个舱外正压风机，舱外正压风机将舱外冷空气送入到地上笼通风管路中，舱外冷空气经地上笼通风管路进入到粮堆中并由下而上流动，最终经膜下通风管路流入制冷间，制冷间上的仓窗打开，制冷间的空气经过仓窗流出粮仓外。
进一步的优选的，所述的低温储粮方法还包括将制冷间的冷空气与粮面膜上方的粮堆上方空间的空气进行循环交换的粮上通风方法，这样粮上通风方法可隔离粮堆上方的热辐射，提高储粮的效果。
进一步的优选的，所述粮上通风方法具体为：在制冷间上设置有换气窗，并在制冷间上设置了粮面通风机，该粮面通风机将制冷间的低于Tmax的冷空气吹入粮堆上方空间，制冷间的冷空气从粮仓中部位置吹至与制冷间相对的仓壁后向两侧分流，并分别沿着与制冷间相邻的两个仓壁回流至制冷间，这种粮上通风方式简单有效，通风换气快速。
进一步的优选的，冷空气在粮堆内由下而上的流动路线为：冷空气从粮堆底部均匀向上流动，而后绕过粮堆中心区域而向粮堆四周扩散并向上流动，这样可避免高于粮堆中心区域温度的冷空气进入粮堆中心区域，避免粮堆中心区域加热，提高了低温储粮的效果。
进一步的优选的，粮堆正压循环风机与制冷间的室内机的部分出风口之间通过导流罩连通，粮堆正压循环风机直接利用室内机产生的冷空气供给粮堆制冷。这样，粮堆正压循环风机可直接利用室内机的部分冷却风，无需等待制冷间的温度下降即可对粮堆进行制冷，使粮堆的制冷更加快速。
进一步的优选的，所述粮堆上方空间、粮堆内部均设置有若干个温度传感器，制冷间内和导流罩内也设置有温度传感器；当粮堆内部的温度传感器检测粮堆温度过高，而导流罩内的温度传感器检测到温度低于Tmax时，粮堆正压循环风机才工作，而当粮堆上方空间的温度传感器检测到温度过高，而制冷间内的温度低于Tmax时，粮面通风机才工作。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的粮仓上部的平面图；
图2是制冷间的结构示意图；
图3是本发明实施例的粮仓地面的平面图；
图4是制冷***的空间示意图；
附图中：1.粮仓；11.第一横墙；12.纵墙；13.第二横墙；14.檐墙；2.制冷间；21.换气窗；22.仓窗；3.室内机；4.粮面通风机；5.粮堆正压循环风机；6.粮堆负压循环风机；7.室外机；8.楼梯；9.膜下通风管路；91.主通风管；92.第二支通风管；93.第一支通风管；94.分接口；10.地上笼通风管路；101.主管道；102.支管道；103.外通风接口；104.氮气充接口；15.供气管道；16.回气管道。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1至图4所示，一种低温粮仓智能制冷***，包括粮仓1，而一般而言都是若干个粮仓1并排构成了粮库，而粮库的建设优选的是靠近河流，这样可以防止火灾，同时方便运输。而粮仓1一般都是由第二横墙13、第一横墙11、纵墙12和檐墙14围成，所述粮仓1内悬空设置有制冷间2，所述制冷间2设置于粮仓1的檐墙14且位于粮仓1的中部，而制冷间2上设置有换气窗21，该换气窗21用来与粮仓1内的粮堆上方空间连通，所述的换气窗21数目为两个且位于制冷间2的第二横墙、第一横墙上，在粮仓1的檐墙14外侧设置了楼梯8进入制冷间2内，而制冷间2的北面设置了仓窗22，用于制冷间2和粮仓1外部进行空气交换。所述制冷间2的墙壁上设置有粮面通风机4，优选的，该粮面通风机4设置在制冷间2的纵墙上并出风口朝向粮仓1的纵墙12，将制冷间2的空气吹向粮堆上方空间，所述制冷间2内设置有制冷用的室内机3，粮仓1外部设置有室外机7；所述粮仓1的地面上平铺有地上笼通风管路10，所述粮仓1的中部设置有膜下通风管路9，所述膜下通风管路9位于粮面膜的下方且靠近粮堆面，所述膜下通风管路9上设置有分布在粮仓1四周的回气孔，所述制冷间2中设置有粮堆正压循环风机5和粮堆负压循环风机6，所述粮堆正压循环风机5的进风口与制冷间2内空间连通，所述粮堆正压循环风机5的出风口通过供气管道15与地上笼通风管路10连通，所述粮堆负压循环风机6的抽吸端通过回气管道16与膜下通风管路9连通，所述粮堆负压循环风机6的出风口与制冷间2内空间连通，所述粮堆上方空间和粮堆内设置有若干个检测温度的温度传感器，该温度传感器与控制室内机3、粮面通风机4、粮堆正压循环风机5和粮堆负压循环风机6启停的智能控制装置连接。其中，智能控制装置以PC机作为上位机，以PLC作为下位机进行控制。
其中，上述方案中，所述膜下通风管路9包括横向延伸的主通风管91，该主通风管91的远离檐墙的一端设置有若干根纵向延伸的第一支通风管93，该主通风管91的靠近檐墙的一端设置有若干根纵向延伸的第二支通风管92，所述第一支通风管93靠近粮仓1的纵墙12，所述第二支通风管92靠近粮仓1的檐墙14，而第一支通风管93路和第二支通风管92路上均设置了所述回气孔，而所述主通风管91上位于第一支通风管93和第二支通风管92之间设置有若干方便安装支管连接的分接口94，该分接口94一般情况都是密封状态，根据实际的情况选择是否接支管。如图1和图4所示，第一支通风管93和第二支通风管92之间的部位正好对应着粮堆的中心区域，那么当冷空气进入到粮堆底部时会向上流动，而由于粮堆负压循环风机6的作用使第一支通风管93和第二支通风管92上的回气孔产生负压，这样，冷空气流动过程中，粮堆中心区域阻力大且没有设置回气孔，因此会绕过粮堆中心区域进入从回气孔进入南、第二支通风管92，从而避免影响粮堆中心区域的温度。
而如图2所示，所述地上笼通风管路10包括位于檐墙14且纵向延伸的主管道101、与主管道101分别连通的横向延伸的支管道102，所述主管道101与供气管道15连通，地上笼通风管路10的支管道102可以若干跟且平铺在粮仓1的地面上，支管道102上设置了若干个出气口。
为了方便在冬天的时候利用舱外冷空气对粮仓1进行通风冷却，所述主管道101上设置有延伸向舱外的外通风接口103，该外通风口用来连接舱外正压风机，当然，该地上笼通风管路10还预留了氮气充接口104。
制冷间2的室内机3设置有风扇，将冷媒吸热产生的冷空气吹到制冷间2中，为了快速的将温度更低的冷空气送入到地上笼通风管路10，在室内机3的风扇出口处连接一个导流罩，部分冷却风吹入导流罩中，该导流罩再连接所述粮堆正压循环风机5，该导流罩上设置有漏风口，当粮堆正压循环风机5工作时，冷空气快速经过导流罩进入到地上通风通道中，且该冷空气未进入到制冷间2，因此温度即为室内机3的出风口温度，该温度较低，满足粮堆的冷却要求。
所述室外机7包括相互串联的风冷冷凝器和水冷冷凝器，该水冷冷凝器上设置有换热用的冷媒通道和冷却水通道，所述冷媒通道与室内机3的冷媒通道循环连通，所述冷却水通道的入水口和出水口均与河流水源连通，直接利用河水冷却，提高了冷却效率，降低了能耗，而风冷冷凝器可以辅助使用，进一步提高冷却效率。
本低温储粮智能制冷***，制冷机配备功率小型化，制冷温度更低，制冷量要与粮仓容量相匹配，通风***适用于跨度在24米及以下，堆粮高度在7米及以下，仓容在1500吨以下的高大平房仓，如果粮仓容量较大，则需要配备一套以上***才能满足要求。该智能制冷***解决了用一套制冷机组可同时降低或维持仓温与粮温，并且在不破坏冷心层的情况下实现仓内通风循环。比传统型降仓温用空调机，降粮温用移动冷谷机破坏冷心层整仓降温的模式，其自动化、智能化程度更高，能耗更低，操作更简便。采用了上述技术方案后，本发明的效果是：与现有的低温储粮的制冷***相比至少有以下优点：1.本制冷***中在粮仓内设置了制冷间，制冷管路都已经预制并布置在粮仓内部，因此冷量的散失小，能量利用率高；2.本制冷***无需冷谷机，利用室内机作为冷空气产生的动力，成本更低；3.本制冷***利用制冷间的冷空气对粮堆上方空间进行制冷，这样隔离了粮仓顶部的热辐射，提高了低温储粮的效果；4.本制冷***在多个位置设置温度传感器实时监控粮堆内部和上方以及制冷间的温度，利用控制***智能控制各风机的启停，无需人工操作，更加智能化自动化，并可远程控制。
另外，本发明还公开了一种低温粮仓1的低温储粮方法，在粮仓1的内部设置一个制冷间2，制冷间2内安装空调室内机3；在粮仓1的地面平铺地上笼通风管路10，在粮仓1的中部设置膜下通风管路9，将粮食堆放在粮仓1内使粮堆刚好覆盖膜下通风管路9，在粮堆上盖上粮面膜；膜下通风管路9与粮堆负压循环风机6连通，地上笼通风管路10的与粮堆正压循环风机5的正压端连接；
当粮仓1外部空气的温度比粮食低温储存的温度上限值Tmax低时，利用舱外自然风冷却，一般而言优选的Tmax为15℃。
当粮仓1外部空气的温度比粮食低温储存的温度上限值Tmax高时，室内机3启动对制冷间2制冷，使制冷间2内的温度低于Tmax，并利用粮堆正压循环风机5将室内机3产生的低温空气经过地上笼通风管路10供入粮堆，低温空气由下而上流动经过膜下通风管路9进入到制冷间2中继续循环。
而利用舱外自然风冷却的具体方法是：在粮仓1外部设置一个舱外正压风机，舱外正压风机将舱外冷空气送入到地上笼通风管路10中，舱外冷空气经地上笼通风管路10进入到粮堆中并由下而上流动，最终经膜下通风管路9流入制冷间2，制冷间2上的仓窗22打开，制冷间2的空气经过仓窗22流出粮仓1外。
所述的低温储粮方法还包括将制冷间2的冷空气与粮面膜上方的粮堆上方空间的空气进行循环交换的粮上通风方法。所述粮上通风方法具体为：在制冷间2上设置有换气窗21，并在制冷间2上设置了粮面通风机4，该粮面通风机4将制冷间2的低于Tmax的冷空气吹入粮堆上方空间，制冷间2的冷空气从粮仓1中部位置吹至与制冷间2相对的仓壁后向两侧分流，并分别沿着与制冷间2相邻的两个仓壁回流至制冷间2，粮上通风方法和粮堆通风方法相互独立但均依靠制冷间2的冷空气。
冷空气在粮堆内由下而上的流动路线为：冷空气从粮堆底部均匀向上流动，而后绕过粮堆中心区域而向粮堆四周扩散并向上流动。其可通过前述的膜下通风管路9的结构实现。
粮堆正压循环风机5与制冷间2的室内机3的部分出风口之间通过导流罩连通，粮堆正压循环风机5直接利用室内机3产生的冷空气供给粮堆制冷。
所述粮堆上方空间、粮堆内部均设置有若干个温度传感器，制冷间2内和导流罩内也设置有温度传感器；当粮堆内部的温度传感器检测粮堆温度过高，而导流罩内的温度传感器检测到温度低于Tmax时，粮堆正压循环风机5才工作，而当粮堆上方空间的温度传感器检测到温度过高，而制冷间2内的温度低于Tmax时，粮面通风机4才工作。而当制冷间2的温度低于Tmax时，智能控制装置会控制制冷间2的室内机3工作使制冷间2的温度时刻维持在Tmax以下。当然，在实际使用过程中，膜下通风管路9和地上笼通风管路10上均可设置有若干个阀门，以控制冷空气的流向。
以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种低温粮仓的低温储粮方法，其特征在于：在粮仓的内部设置一个制冷间，制冷间内安装空调室内机；在粮仓的地面平铺地上笼通风管路，在粮仓的中部设置膜下通风管路，将粮食堆放在粮仓内使粮堆刚好覆盖膜下通风管路，在粮堆上盖上粮面膜；膜下通风管路与粮堆负压循环风机连通，地上笼通风管路的与粮堆正压循环风机的正压端连接；
当粮仓外部空气的温度比粮食低温储存的温度上限值Tmax低时，利用舱外自然风冷却；
当粮仓外部空气的温度比粮食低温储存的温度上限值Tmax高时，室内机启动对制冷间制冷，使制冷间内的温度低于Tmax，并利用粮堆正压循环风机将室内机产生的低温空气经过地上笼通风管路供入粮堆，低温空气由下而上流动经过膜下通风管路进入到制冷间中继续循环。
2.如权利要求1所述的一种低温粮仓的低温储粮方法，其特征在于：利用舱外自然风冷却的具体方法是：在粮仓外部设置一个舱外正压风机，舱外正压风机将舱外冷空气送入到地上笼通风管路中，舱外冷空气经地上笼通风管路进入到粮堆中并由下而上流动，最终经膜下通风管路流入制冷间，制冷间上的仓窗打开，制冷间的空气经过仓窗流出粮仓外。
3.如权利要求2所述的一种低温粮仓的低温储粮方法，其特征在于：所述的低温储粮方法还包括将制冷间的冷空气与粮面膜上方的粮堆上方空间的空气进行循环交换的粮上通风方法。
4.如权利要求3所述的一种低温粮仓的低温储粮方法，其特征在于：所述粮上通风方法具体为：在制冷间上设置有换气窗，并在制冷间上设置了粮面通风机，该粮面通风机将制冷间的低于Tmax的冷空气吹入粮堆上方空间，制冷间的冷空气从粮仓中部位置吹至与制冷间相对的仓壁后向两侧分流，并分别沿着与制冷间相邻的两个仓壁回流至制冷间。
5.如权利要求4所述的一种低温粮仓的低温储粮方法，其特征在于：冷空气在粮堆内由下而上的流动路线为：冷空气从粮堆底部均匀向上流动，而后绕过粮堆中心区域而向粮堆四周扩散并向上流动。
6.如权利要求5所述的一种低温粮仓的低温储粮方法，其特征在于：粮堆正压循环风机与制冷间的室内机的部分出风口之间通过导流罩连通，粮堆正压循环风机直接利用室内机产生的冷空气供给粮堆制冷。
7.如权利要求6所述的一种低温粮仓的低温储粮方法，其特征在于：所述粮堆上方空间、粮堆内部均设置有若干个温度传感器，制冷间内和导流罩内也设置有温度传感器；当粮堆内部的温度传感器检测粮堆温度过高，而导流罩内的温度传感器检测到温度低于Tmax时，粮堆正压循环风机才工作，而当粮堆上方空间的温度传感器检测到温度过高，而制冷间内的温度低于Tmax时，粮面通风机才工作。
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