CN116267252A - 一种低温恒湿的新型储粮***及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种低温恒湿的新型储粮***及其使用方法，它包括粮仓本体，所述粮仓外设置有氮气管路***，该氮气管路***包括设置在粮仓底部一侧开设的带制氮装置的氮气进气管道，另一侧开设有氮气出气管道，其顶部开设有与氮气出气管道相连接的氮气回气管道，通过设置氮气出气管道上布置的循环风机将氮气循环吹至粮仓的顶部，所述粮仓本体内部从上之下依次布置有带通风孔的仓顶，气流均布器、储粮室、滤网。该***所述的新型粮仓采用氮气气调储粮工艺，整体钢制结构具备卓越的密封性能，利用控温装置和加湿装置，具有降温、保鲜全周期的效果，提高了存储粮食的品质，是一种新型绿色生态储粮***。
Description
技术领域
本发明涉及仓储制冷技术领域，涉及一种低温恒湿的新型储粮***及其使用方法，具体为利用氮气作为循环冷却介质，适用于粮仓的低温恒湿***。
背景技术
其中，害虫防治就是极其重要的一环。目前储粮在害虫防治方面采取的主要措施是磷化氢熏蒸等化学药剂处理。但是随着储粮害虫惊人的进化速度、与日俱增的抗毒性以及特殊的假死技能，防控效果在逐步降低。同时，磷化氢等熏蒸剂对使用人员的身体健康、药剂生产对环境均有或多或少的影响。此种措施并非绿色防虫方法。
气调储粮技术具有良好的防虫、杀虫、杀菌和延缓粮食变质的优点，是一种绿色储粮的技术。氮占大气组分的78%左右，其性质不活泼，具有化学惰性，是一种的应用领域广泛的工业气体，被广泛应用在化工、装备制造、食品等领域。氮气气调储粮技术是新型绿色储粮技术，中国专利CN10866922A中公开了一种具体的氮气气调储粮技术，当粮堆内气氮纯度≥98%时，防虫时间需要28天以上。鉴于氮气的特殊性质，气调储粮技术对粮仓的密封性要求很高。中国大型粮仓以房式仓为主，主要以砖石、混凝土材料为主，建设成本低，但其隔热性能和密封性能较差，容易造成粮食受潮结块甚至霉变、气调时容易泄漏等问题。
与此同时，众多研究已经表明，粮食储藏环境的温湿度条件、太阳辐射等均会影响储粮粮堆中的温度和水分变化，当粮食温度和水分超过安全储藏的临界值或者粮堆中出现局部热量和水分的积聚时，很容易诱发储粮霉变、发热和虫害。为最大限度地保持粮食的品质，延缓粮食的陈化劣变，低温储藏技术措施是当前绿色储粮技术推广的首选方法，以空调控温技术应用最为广泛。如中国专利CN114637348 A中公开了一种工业集中制冷式低温储粮仓控温***、中国专利CN215337249 U中公开了一种绿色环保的低温粮仓制冷装置、中国专利CN 214148502 U中公开了一种粮仓群低温储粮***等均采用以空气作为粮仓冷量传递介质的空调控温技术，空气把冷量传递给粮食后，放散至大气环境中，能耗水平较高；同时，冷风直接冷却对象为粮堆上方，通过粮堆上方间接对粮堆内部进行冷却，易引起粮食结露结块发霉和水分损失；而且此种降温手段一般不适用于密封性要求较高的粮仓。因此，设计一种能解决上述问题的储粮***以克服上述问题。
发明内容
本发明提供一种低温恒湿的新型储粮***及其使用方法，该***利用气调氮气，将其作为循环介质与湿度控制模块、温度控制模块耦合完成粮仓温度与湿度的控制，达到粮仓防虫、存储粮食保质保鲜的目的，具有结构简单，密封性好，且具有降温、保鲜全周期的效果，大大提高了存储粮食的品质。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低温恒湿的新型储粮***，它包括粮仓本体，所述粮仓外设置有氮气管路***，该氮气管路***包括设置在粮仓底部一侧开设的带制氮装置的氮气进气管道，另一侧开设有氮气出气管道，其顶部开设有与氮气出气管道相连接的氮气回气管道，通过设置氮气出气管道上布置的循环风机将氮气循环吹至粮仓的顶部，所述粮仓本体内部从上之下依次布置有带通风孔的仓顶，气流均布器、储粮室、滤网。
作为优选：所述氮气回气管道与氮气出气管道之间设置有第一回气管道和第二回气管道，其中在的第一回气管道上安装有第一阀门，在第二回气管道上安装有换热器，换热器与制冷装置连接，并在氮气回气管道上还安装有湿度控制装置，在粮仓内安装有温度传感器和湿度传感器，通过温度传感器和湿度传感器的回馈来启动湿度控制装置和换热器与制冷装置，达到控制梁仓内的温度和湿度。
作为优选：所述氮气回气管道位于粮仓的一端伸入至粮仓内位于气流均布器的上方，其端部安装有冷却风扇。
作为优选：所述氮气回气管道上设置有第二阀门，第二回气管道位于换热器上方设置有第三阀门，氮气出气管道与循环风机之间设置有第四阀门和管道过滤器。
一种利用上述低温恒湿的新型储粮***的使用方法，所述方法包括气调储粮运行工况和低温恒湿运行工况，其中低温恒湿运行工况包括低温运行工况和恒湿运行工况。
作为优选：所述气调储粮运行工况具体步骤为：
a) 检查粮仓气密性；
b) 气密性合格后打开阀门，启动制氮装置，制氮机产出的氮气由粮仓底部充入，粮仓上部通风孔排出；
c) 检测通风孔排气浓度，排气浓度达标后，关闭阀门，停用制氮装置，停止充气。
作为优选：所述低温恒湿运行工况中的低温运行工况具体步骤为：
a) 根据粮仓温度、湿度反馈，启动低温运行工况，打开第二阀门、第四阀门、第三阀门，开启冷风扇、循环风机；
b) 低温氮气自氮气回气管道进入粮仓顶部，经过冷风扇和气流分布器，氮气均匀分布在粮仓上方，自粮面向下穿过粮堆降低粮食温度；
c) 粮堆底部设有滤网，对粮仓内部粉尘等杂质进行过滤，保护后续氮气管路***；
d) 低温氮气经过粮堆带走粮堆部分热量后温度升高，粮堆底部出口氮气经氮气出气管道、第四阀门进入循环风机增压；
e) 在氮气出气管道和第四阀门之间设置管道过滤器，对杂质进一步过滤；
f)经循环风机增压后的氮气经管路进入温度控制装置的换热器，在换热器中与冷媒介质进行换热得到冷却后出换热器，根据粮仓湿度控制要求开闭湿度控制装置，氮气经氮气回气管道和第二阀门返回至粮仓顶部，进行下一轮循环，直至粮仓温度、湿度达到存储要求；
g）粮仓温度、湿度达标后，关闭第二阀门、第四阀门、关闭温度控制装置、冷风扇、循环风机。
作为优选：所述低温恒湿运行工况中的恒湿运行工况具体步骤为：
a) 根据粮仓温度、湿度反馈，启动恒湿运行工况，打开第二阀门、第四阀门、第一阀门、开启冷风扇、循环风机；
b) 经湿度控制装置处理后的自氮气回气管道进入粮仓顶部，经过冷风扇和气流分布器，氮气均匀分布在粮仓上方，自粮面向下穿过粮堆，达到调节粮堆湿度的作用；
c) 粮堆底部设有滤网，对粮仓内部粉尘等杂质进行过滤，保护后续氮气管路***；
d) 粮堆底部出口氮气经氮气出气管道、第四阀门进入循环风机增压；
e) 在氮气出气管道和第四阀门之间设置管道过滤器，对杂质进一步过滤；
f)经循环风机增压后的氮气通过第一阀门进入湿度控制装置，最后经氮气回气管道和第二阀门返回至粮仓顶部，进行下一轮循环，直至粮仓湿度达到存储要求；
g）粮仓温度、湿度达标后，关闭第二阀门、第四阀门、第一阀门、冷风扇、循环风机。
作为优选：所述管道过滤器采用Y型或T型过滤器，方便清洗维修，双重过滤提高氮气管路***的可靠性。
作为优选：所述换热器采用板式换热器。
本发明具有以下有益效果：
1）本发明对粮仓气调氮气进行了高效再利用，达到防虫、降温和保鲜的全周期存储要求，不仅可以满足粮仓防虫效果，还可以为存储粮食提供恒温恒湿环境，提高粮食存储品质。同时避免了气体的置换浪费，降低氮气使用成本；
2）本发明中制氮机在粮仓气调工况下提供氮气来源；降温工况下可用于补气；
3）本发明的粮仓采用新型钢制粮仓，具有卓越的密封性能和保温性能，受环境影响小，生产成本低，可适用范围广，不受地域限制；
4）本发明将结合先进的检测技术和自动控制技术，实时监测与调控粮仓湿度、温度、氮浓度，自动化程度高，降低人力成本。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的流程示意图；
图2是本发明的一个实施例的逻辑控制示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。如图1所示，一种低温恒湿的新型储粮***及其使用方法，该***利用气调氮气，将其作为循环介质与湿度控制模块、温度控制模块耦合完成粮仓温度与湿度的控制，达到粮仓防虫、存储粮食保质保鲜的目的，具有结构简单，密封性好，且具有降温、保鲜全周期的效果，大大提高了存储粮食的品质。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低温恒湿的新型储粮***，它包括粮仓05本体，所述粮仓05外设置有氮气管路***，该氮气管路***包括设置在粮仓05底部一侧开设的带制氮装置的氮气进气管道08，另一侧开设有氮气出气管道06，其顶部开设有与氮气出气管道06相连接的氮气回气管道01，通过设置氮气出气管道上布置的循环风机13将氮气循环吹至粮仓05的顶部，所述粮仓05本体内部从上之下依次布置有带通风孔的仓顶21，气流均布器04、储粮室20、滤网11。
所述氮气回气管道01与氮气出气管道06之间设置有第一回气管道22和第二回气管道23，其中在第一回气管道上安装有第一阀门19，在第二回气管道上安装有换热器15，换热器15与制冷装置16连接，并在氮气回气管道01上还安装有湿度控制装置17，在粮仓05内安装有温度传感器和湿度传感器，通过温度传感器和湿度传感器的反馈来启动湿度控制装置17和换热器15与制冷装置16，达到控制粮仓内的温度和湿度。
所述氮气回气管道01位于粮仓05的一端伸入至粮仓05内位于气流均布器04的上方，其端部安装有冷却风扇03。
所述氮气回气管道01上设置有第二阀门02，第二回气管道位于换热器15上方设置有第三阀门18，氮气出气管道06与循环风机13之间设置有第四阀门07和管道过滤器12。
图2所示，一种利用上述低温恒湿的新型储粮***的使用方法，所述方法包括气调储粮运行工况和低温恒湿运行工况，其中低温恒湿运行工况包括夏季高温工况和冬季低温工况。
所述气调储粮运行工况具体步骤为：
a) 检查粮仓气密性；
b) 气密性合格后打开阀门09，启动制氮装置10，制氮机产出的氮气由粮仓底部充入，粮仓上部通风孔排出；
c) 检测通风孔排气浓度，排气浓度达标后，关闭阀门09，停用制氮装置10，停止充气；
所述低温恒湿运行工况中的低温运行工况具体步骤为：
a) 根据粮仓温度、湿度反馈，启动低温运行工况，打开第二阀门02、第四阀门07、第三阀门18，开启冷风扇03、循环风机13；
b) 低温氮气自氮气回气管道01进入粮仓05顶部，经过冷风扇03和气流分布器04，氮气均匀分布在粮仓上方，自粮面向下穿过粮堆降低粮食温度；
c) 粮堆底部设有滤网11，对粮仓内部粉尘等杂质进行过滤，保护后续氮气管路***；
d) 低温氮气经过粮堆带走粮堆部分热量后温度升高，粮堆底部出口氮气经氮气出气管道06、第四阀门07进入循环风机13增压；
e) 在氮气出气管道06和第四阀门07之间设置管道过滤器12，对杂质进一步过滤；
f)经循环风机13增压后的氮气经管路14进入温度控制装置的换热器15，在换热器15中与冷媒介质进行换热得到冷却后出换热器15，根据粮仓湿度控制要求开闭湿度控制装置17，氮气经氮气回气管道01和第二阀门02返回至粮仓05顶部，进行下一轮循环，直至粮仓温度、湿度达到存储要求；
g)粮仓温度、湿度达标后，关闭第二阀门02、第四阀门07、关闭温度控制装置16、冷风扇03、循环风机13。
所述低温恒湿运行工况中的恒湿运行工况具体步骤为：
a) 根据粮仓温度、湿度反馈，启动氮恒湿运行工况，打开第二阀门02、第四阀门07、第一阀门19、，开启冷风扇03、循环风机13；
b) 经湿度控制装置17处理后的自氮气回气管道01进入粮仓05顶部，经过冷风扇03和气流分布器04，氮气均匀分布在粮仓上方，自粮面向下穿过粮堆，达到调节粮堆湿度的作用；
c) 粮堆底部设有滤网11，对粮仓内部粉尘等杂质进行过滤，保护后续氮气管路***；
d)粮堆底部出口氮气经氮气出气管道06、第四阀门07进入循环风机13增压；
e) 在氮气出气管道06和第四阀门07之间设置管道过滤器12，对杂质进一步过滤；
f)经循环风机13增压后的氮气通过第一阀门19进入湿度控制装置，最后经氮气回气管道01和第二阀门02返回至粮仓05顶部，进行下一轮循环，直至粮仓湿度达到存储要求；
g）粮仓温度、湿度达标后，关闭第二阀门02、第四阀门07、第一阀门19、冷风扇03、循环风机13。
所述管道过滤器12采用Y型或T型过滤器，方便清洗维修，双重过滤提高氮气管路***的可靠性；所述换热器15采用板式换热器。
1）本发明对粮仓气调氮气进行了高效再利用，达到防虫、降温和保鲜的全周期存储要求，不仅可以满足粮仓防虫效果，还可以为存储粮食提供恒温恒湿环境，提高粮食存储品质。同时避免了气体的置换浪费，降低氮气使用成本；
2）本发明中制氮机在粮仓气调工况下提供氮气来源；降温工况下可用于补气；
3）本发明的粮仓采用新型钢制粮仓，具有卓越的密封性能和保温性能，受环境影响小，生产成本低，可适用范围广，不受地域限制；
4）本发明将结合先进的检测技术和自动控制技术，实时监测与调控粮仓湿度、温度、氮浓度，自动化程度高，降低人力成本。
本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种低温恒湿的新型储粮***，它包括粮仓本体，其特征在于：所述粮仓（05）外设置有氮气管路***，该氮气管路***包括设置在粮仓（05）底部一侧开设的带制氮装置的氮气进气管道（08），另一侧开设有氮气出气管道（06），其顶部开设有与氮气出气管道（06）相连接的氮气回气管道（01），通过设置氮气出气管道上布置的循环风机（13）将氮气循环吹至粮仓（05）的顶部，所述粮仓（05）本体内部从上之下依次布置有带通风孔的仓顶（21），气流均布器（04）、储粮室（20）、滤网（11）。
2.根据权利要求1所述的低温恒湿的新型储粮***，其特征在于：所述氮气回气管道（01）与氮气出气管道（06）之间设置有第一回气管道（22）和第二回气管道（23），其中在第一回气管道上安装有第一阀门（19），在第二回气管道上安装有换热器（15），换热器（15）与制冷装置（16）连接，并在氮气回气管道（01）上还安装有湿度控制装置（17），在粮仓（05）内安装有温度传感器和湿度传感器，通过温度传感器和湿度传感器的回馈来启动湿度控制装置（17）和换热器（15）与制冷装置（16），达到控制粮仓内的温度和湿度。
3.根据权利要求2所述的低温恒湿的新型储粮***，其特征在于：所述氮气回气管道（01）位于粮仓（05）的一端伸入至粮仓（05）内位于气流均布器（04）的上方，其端部安装有冷却风扇（03）。
4.根据权利要求3所述的低温恒湿的新型储粮***，其特征在于：所述氮气回气管道（01）上设置有第二阀门（02），第二回气管道位于换热器（15）上方设置有第三阀门（18），氮气出气管道（06）与循环风机（13）之间设置有第四阀门（07）和管道过滤器（12）。
5.一种利用权利要求1-4任一一项权利要求所述低温恒湿的新型储粮***的使用方法，其特征在于：所述方法包括气调储粮运行工况和低温恒湿运行工况，其中低温恒湿运行工况包括低温工况和恒湿工况。
6.根据权利要求5所述的所述低温恒湿的新型储粮***的使用方法，其特征在于：所述气调储粮运行工况具体步骤为：
a) 检查粮仓气密性；
b) 气密性合格后打开阀门（09），启动制氮装置（10），制氮机产出的氮气由粮仓底部充入，粮仓上部通风孔排出；
c) 检测通风孔排气浓度，排气浓度达标后，关闭阀门（09），停用制氮装置（10），停止充气。
7.根据权利要求5所述的低温恒湿的新型储粮***的使用方法，其特征在于：所述低温恒湿运行工况中的低温运行工况具体步骤为：
a) 根据粮仓内温度传感器和湿度传感器的反馈，启动低温运行工况，打开第二阀门（02）、第四阀门（07）、第三阀门（18），开启冷风扇（03）、循环风机（13）；
b) 低温氮气自氮气回气管道（01）进入粮仓（05）顶部，经过冷风扇（03）和气流分布器（04），氮气均匀分布在粮仓上方，自粮面向下穿过粮堆降低粮食温度；
c) 粮堆底部设有滤网（11），对粮仓内部粉尘等杂质进行过滤，保护后续氮气管路***；
d) 低温氮气经过粮堆带走粮堆部分热量后温度升高，粮堆底部出口氮气经氮气出气管道（06）、第四阀门（07）进入循环风机（13）增压；
e) 在氮气出气管道（06）和第四阀门（07）之间设置管道过滤器（12），对杂质进一步过滤；
f)经循环风机（13）增压后的氮气经管路（14）进入温度控制装置的换热器（15），在换热器（15）中与冷媒介质进行换热得到冷却后出换热器（15），根据粮仓湿度控制要求开闭湿度控制装置（17），氮气经氮气回气管道（01）和第二阀门（02）返回至粮仓（05）顶部，进行下一轮循环，直至粮仓温度、湿度达到存储要求；
g）粮仓温度、湿度达标后，关闭第二阀门（02）、第四阀门（07）、关闭温度控制装置（16）、冷风扇（03）、循环风机（13）。
8.根据权利要求5所述的所述低温恒湿的新型储粮***的使用方法，其特征在于：所述低温恒湿运行工况中的恒湿运行工况具体步骤为：
a)根据粮仓内温度传感器和湿度传感器的反馈，启动恒湿运行工况，打开第二阀门（02）、第四阀门（07）、第一阀门（19）、开启冷风扇（03）、循环风机（13）；
b)经湿度控制装置（17）处理后的氮气自氮气回气管道（01）进入粮仓（05）顶部，经过冷风扇（03）和气流分布器（04），氮气均匀分布在粮仓上方，自粮面向下穿过粮堆，达到调节粮堆湿度的作用；
c) 粮堆底部设有滤网（11），对粮仓内部粉尘等杂质进行过滤，保护后续氮气管路***；
d)粮堆底部出口氮气经氮气出气管道（06）、第四阀门（07）进入循环风机（13）增压；
e) 在氮气出气管道（06）和第四阀门（07）之间设置管道过滤器（12），对杂质进一步过滤；
f)经循环风机（13）增压后的氮气通过第一阀门（19）进入湿度控制装置，最后经氮气回气管道（01）和第二阀门（02）返回至粮仓（05）顶部，进行下一轮循环，直至粮仓湿度达到存储要求；
g）粮仓湿度达标后，关闭第二阀门（02）、第四阀门（07）、第一阀门（19）、冷风扇（03）、循环风机（13）。
9.根据权利要求7或8所述的低温恒湿的新型储粮***的使用方法，其特征在于：所述管道过滤器（12）采用Y型或T型过滤器，方便清洗维修，双重过滤提高氮气管路***的可靠性。
10.根据权利要求7或8所述的低温恒湿的新型储粮***的使用方法，其特征在于：所述换热器（15）采用板式换热器。
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| CN202310048241.2A CN116267252A (zh) | 2023-01-31 | 2023-01-31 | 一种低温恒湿的新型储粮***及其使用方法 |
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2023
- 2023-01-31 CN CN202310048241.2A patent/CN116267252A/zh active Pending
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