一种用于粮食储藏的多功能环流系统的制作方法

1.本实用新型涉及粮库粮食储藏技术，尤其涉及一种用于粮食储藏的多功能环流系统。


背景技术：

2.粮食储备是确保国家粮食安全的保证，低温与气调技术均为国际公认的绿色储藏技术，尤其在南方高温高湿地区。
3.氮气储粮技术较低温储粮技术则更具经济性，还具有杀虫、抑菌和延缓储粮品质下降等优点。控温储藏技术随着时代的发展各种先进设备和控制软件的不断完善，已经有了很大的提高。
4.目前环流熏蒸系统和富氮气调对于环流装置的要求各不相同，在新建粮库或改造粮库时，均针对具体工艺系统来选配环流装置，当选用多种储粮工艺系统时，环流装置不兼容带来了诸多不便。在建设规划粮仓时，统筹兼顾各系统的工艺性，是当下迫切解决的。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于粮食储藏的多功能环流系统，以统筹兼顾各种储粮工艺系统对环流装置的要求。
6.为此，本实用新型提供了一种多功能环流系统，包括在粮库壁外设置的环流装置、进入粮库的通风口总管和粮面总管、贯穿粮库壁的若干通风口、以及用于连通该通风口总管与若干通风口的仓内管道，其中，各通风口与若干地方笼管道连通，所述环流装置包括：第一进仓管道，上端与通风口总管连通，下端依次连接有第一阀门和用于外接工艺设备的第一快速接口；第二进仓管道，上端与粮面总管连通，下端依次连接有第二阀门和用于外接工艺设备的第二快速接口；第一环流管道，通过第一分支管道与第一进仓管道连通，通过第二分支管道与第二进仓管道连通，其中，第一分支管道上设置有第三阀门，第二分支管道上设置有第四阀门；第二环流管道，通过第三分支管道与第一进仓管道连通，通过第二分支管道与第二进仓管道连通，其中，第三分支管道上设置有第五阀门，第四分支管道上设置有第六阀门；以及环流风机，其进风口与第一环流管道连通，其出风口与第二环流管道连通，其中，所述环流风机单向运行，通过控制第一阀门至第六阀门的启闭，以切换多种储粮工艺系统所要求的气流循环路径，所述多种储粮工艺系统包括内环流控温工艺系统、环流熏蒸工艺系统和富氮气调工艺系统。
7.进一步地，上述第一阀门至第六阀门为手动球阀。
8.进一步地，上述第一至第六阀门为电控阀门。
9.进一步地，上述第一进仓管道、第二进仓管道、第一环流管道、第二环流管道、第一阀门至第六阀门外包覆有保温隔热层。
10.进一步地，上述第一环流管道和第二环流管道二者上下并排设置，位于人工可及高度范围1.8米内。
11.进一步地，上述环流熏蒸工艺系统还包括施药装置和检测装置，所述施药装置选自仓外磷化氢发生器和钢瓶施药装置，所述检测装置包括气体取样装置、检测箱、磷化氢浓度检测仪和磷化氢报警仪。
12.进一步地，上述富氮气调工艺系统还包括富氮气调工艺系统还包括排风机、供气系统和气调控制系统，其中，所述排风机用于从通风口强排抽气，所述气调控制系统包括氮气浓度检测系统、氮气供气控制系统和制氮机房监测控制系统。
13.在本实用新型的多功能环流系统中，通过控制环流装置的六个阀门的启闭，能够统筹兼顾多种常用储粮工艺系统例如内环流控温工艺系统、环流熏蒸工艺系统、富氮气调工艺系统对气流循环路径的特别要求，允许库方在不同时期、不同条件、不同环境下应用不同的工艺系统，从而达到控温、除虫、杀虫的目的，进而保障粮食储藏的品质和效率。
14.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
15.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
16.图1是根据本实用新型的多功能环流系统在仓外的布局示意图；
17.图2是根据本实用新型的多功能环流系统在仓内的布局示意图；
18.图3是根据本实用新型的多功能环流系统的环流装置的结构示意图；
19.图4示出了根据本实用新型的多功能环流系统用于内环流控温工艺的气体流向图；
20.图5示出了根据本实用新型的多功能环流系统用于环流熏蒸工艺的气体流向图；
21.图6示出了根据本实用新型的多功能环流系统用于富氮气调工艺的气体流向图，其中充气采用抽气强排置换法(上充下排)；
22.图7示出了根据本实用新型的多功能环流系统用于富氮气调工艺的气体流向图；以及
23.图8示出了根据本实用新型的多功能环流系统用于富氮气调工艺时仓内的氮气浓度检测布管图。
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
25.结合参照图1至图3，本实用新型的多功能环流系统用于粮库中，包括在粮库10外壁上设置的通风口总管11和粮面总管12。该通风口总管11与若干通风口14通过仓内固定pvc管道13连通，各通风口14与若干地上笼管道15连通。
26.本实用新型的多功能环流系统还包括在粮库仓壁外设置的环流装置20，该环流装置包括第一进仓管道21、第二进仓管道22、环流风机23、第一环流管道24、第二环流管道25、第一阀门31、第二阀门32、第三阀门33、第四阀门34、第五阀门35、以及第六阀门36。
27.第一进仓管道21与通风口总管11连通。第一进仓管道21的下端依次连接有第一阀门31和用于选择性地外接工艺设备50的第一快速接口37。
28.第二进仓管道22的上端与粮面总管12连通，第二进仓管道22的下端依次连接有第二阀门32和用于选择性地外接工艺设备的第二快速接口38。
29.第一进仓管道21和第二进仓管道22并列设置，自粮库的外墙高处向下延伸。第一环流管道24和第二环流管道25二者上下并排设置，位于人工可及高度范围内(例如1.0米-1.8米)。
30.环流风机23选用单向风机，以提供风速和风压持续稳定的气流。环流风机23的进风口与第一环流管道24连通，其出风口与第二环流管道25连通。
31.第一环流管道24有且仅有两个管道分支，即第一分支管道26和第二分支管道27，其中，第一个分支管道26与第一进仓管道21连通，第二个分支管道27与第二进仓管道22连通，其中，第三阀门33设置在第一分支管道26上，第四阀门34设置在第二分支管道上。
32.第二环流管道25有且仅有两个管道分支，即第三分支管道28和第四分支管道29，其中，第三分支管道28与第一进仓管道21连通，第四分支管道29与第二进仓管道22连通，其中，第五阀门35设置在第三分支管道28上，第六阀门36设置在第六分支管道29上。
33.其中，所述环流风机单向运行，通过控制第一至第六阀门启闭，能够满足多种储粮工艺系统对气流循环路径的特定要求，多种储粮工艺系统包含内环流控温工艺系统、环流熏蒸工艺系统、富氮气调工艺系统，这些储粮工艺系统均可供库方选择使用。
34.优选地，仓外管道用不锈钢材质直径108mm，壁厚不小于1.5mm，用保温隔热棉做隔热处理，隔热层厚度不小于20mm；环流管道出风口距粮面1.0m左右。仓内管道用pvc材质直径110mm，壁厚不小于3mm。
35.优选地，环流风机采用具有防泄漏、防爆功能的风机。环流风机主要规格参数要求：1.0kw≥功率≥0.75kw；出风口风速≤25m/s，风压≥1000pa。环流风机与环流管路连接应不漏气。风机应采取防雨，防晒措施，并用保温隔热棉做隔热处理，隔热层厚度为20mm。
36.本实用新型的多功能环流系统与外接的工艺设备组配，可构建内环流控温工艺系统、环流熏蒸工艺系统、富氮气调工艺系统。
37.下面对本实用新型的多功能环流系统所构建的各工艺系统进行详细描述。
38.一、内环流控温工艺系统
39.内环流控温工艺系统的作用：降温、防虫、减损、增效、均衡粮温和水分、安装和运行成本较低等作用。
40.控温储藏技术路线为：仓房隔热、秋冬通风降低基础粮温、春季压盖隔热延缓粮温升高、夏季排热适时补充冷源。
41.控温储藏控制目标为：春季平均粮温在15℃以下，最高温在20℃以下；夏季平均粮温在20℃以下，最高温在25℃以下；冬季平均粮温在10℃以下，最高温在20℃以下；秋季平均粮温在18℃以下，最高温在25℃以下。
42.内环流控温工艺具有仓内温度自动采集、通风自动控制等多种功能。系统默认工作模式为控温模式。系统在粮面中部距粮面1m处部署测温传感器，实时检测粮面温度，当检测温度高于设定温度时系统开启环流风机，气体在仓内循环，以降低仓房温度和上层粮食的温度。当检测粮面温度达到设定温度时系统停止运行。
43.如图4所示，仓内气体循环路径为：粮堆中央的低温空气
→
地上笼管道
→
第一进仓管道
→
环流风机
→
第二进仓管道
→
粮堆上表层
→
粮堆内。
44.二、环流熏蒸工艺系统
45.环流熏蒸工艺系统的作用：通过强制粮堆内气体循环，促进磷化氢等熏蒸气体在粮堆中均匀分布，达到有效杀虫目的的装置。
46.环流熏蒸工艺系统还包括施药装置和检测装置。
47.检测装置主要由气体取样装置、检测箱、位于检测箱中的磷化氢浓度检测仪和磷化氢报警仪组成。
48.气体取样装置包括取样泵、回气管、若干气体取样管、在每个取样管末端设置的气体取样头。
49.平房仓每廒间应配有1套气体取样装置。每套取样装置应设取样点不少于5个，应设回气管一根。
50.气体取样管及回气管穿墙采用法兰或堵头密封方式。气体取样管根数应与取样点一致并编号。气体取样头插入粮堆中应防止堵塞。
51.气体取样管应具有耐磷化氢气体腐蚀和截面不变形的性能，内径≥2mm；壁厚≥1mm。取样泵能力应满足取样距离≥45m。
52.检测箱的材质采用不锈钢板，固定在仓房外方便检测的墙壁上，并应对每根取样管单独设置阀门，阀门的编号应与预留在仓内的取样管编号一致。
53.施药装置主要有仓外磷化氢发生器和钢瓶施药装置。其管道在熏蒸时安装，熏蒸后可拆卸移动的装置。施药口应设在环流管路的正压端，并适用两种施药装置。
54.如图5所示，该环流熏蒸的气流循环路径是下充上排式循环：磷化氢气体
→
环流风机
→
第一进仓管道
→
地上笼管道
→
粮堆内
→
粮堆上表层
→
第二进仓管道
→
环流风机。
55.三、富氮气调工艺系统
56.富氮气调工艺系统还包括供气系统和气调控制系统。其中，气调控制系统包括氮气浓度检测系统、氮气供气控制系统和制氮机房监测控制系统。
57.仓房气密性要求应符合《粮食平房仓设计规范》gb 50320-2001的规定，平房仓整仓气密性应满足从500pa降至250pa压力半衰期大于240s。
58.氮气浓度检测管的布置方式：在粮面密闭前，在仓房对角线上3个位置，每个位置不同粮层深度布置3个检测点：粮堆上层(堆高3/4处)、中层(堆高1/2处)、下层(堆高1/4处)，仓房空间中部粮面1个点，气体取样管宜为管径4mm的空压软管，埋入粮堆的取样管应带取样头，取样箱内应张贴如图8所示的浓度检测布管图。
59.测气点布置要求：1～9号测气点位于仓房对角线上，1～3距两墙体3m左右；7～9测气点距两墙体7m左右；1、4、7测气点位于堆高3/4处；2、5、8测气点位于堆高1/2处；3、6、9测气点位于堆高1/4处；10号点位于气囊空间中部。气体取样管宜为管径4mm的空压软管。
60.根据粮情和仓房气密性，完成气调储藏及气调杀虫，具体如下。
61.①
气调储藏。对于无虫粮，当表层粮温升高到25℃时开始充气，维持粮堆内氮气浓度90％～95％。
62.②
气调防虫。对于基本无虫粮，当表层粮温升高到25℃时开始充气，维持粮堆内氮气浓度95％左右。
63.③
气调杀虫。对于虫粮，条件允许时，及时进行氮气浓度98％以上维持不低于28天杀虫处理，杀虫完成后，维持浓度自然衰减。
64.④
当氮气浓度低于工艺浓度时及时补气。
65.如图6所示，由氮气主供气管道与进仓管道连接，单独进仓；气体从仓房上部进入粮堆，薄膜下充气形成气囊，等压置换粮堆空间内的氧气。
66.充气方式采用抽气强排置换法，气流循环路径为：上充气
‑‑
气囊鼓起
‑‑
从多个通风口通过风机强排抽气
‑‑
抽气时充气不停机
‑‑
气囊接近消失
‑‑
停止强排抽气
‑‑
重复上述过程
‑‑
至目标浓度(制氮机一直开启至目标浓度停机)。
67.如图7所示，充氮一定时间，氮气达到一定浓度(一般是98％)时，关闭制氮机，停止供氮，开启环流风机，在环流风机的强制作用下，氮气由粮面上pvc管流向环流风机，顺着环流管道流过通风口，经地上笼风道，氮气在粮堆中扩散，上行至粮面，经pvc管再次循环，达到氮气在粮堆内均匀分布。
68.在充氮气和内循环两个过程中用球阀来调整控制气体在管路里的流通方向。
69.综上所述，多功能环流系统是通过六个球阀控制气体在管路里流动方向，来实施储粮的各系统工艺要求，如夏季要操作内环流控温和每年除虫、杀虫的环流熏蒸、富氮气调，在此多功能环流系统里都能实现。
70.在本实用新型中，六个球阀可由六个电控阀门代替，该六个电控阀门由plc或单片机控制，根据工艺类型对阀门启闭进行自动控制。
71.在粮库上集成多种工艺系统，是符合我国国情、市场需求的绿色保粮系统的重要措施。本环流装置允许库方在不同时期、不同条件、不同环境下应用最适宜的工艺系统，达到控温、除虫、杀虫的目的，进而保障了粮食储藏的品质和效率。在应用中操作方便，安全可靠，具有巨大的发展潜力，值得在我国粮食行业广泛推广。
72.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。