CN102668931A - 食用菌工厂化栽培中的新风温度预先控制方法 - Google Patents
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Abstract
食用菌工厂化栽培中的新风温度预先控制方法。属于食用菌生产技术。其特征是采用PLC自动控制系统对进入新风处理室的室外空气温度进行如下预先控制：在寒冬日最高温度低于10℃时，利用培养料灭菌过程中排出的70℃以上的热气，通过热交换装置对从室外进入新风处理室的空气进行预先升温；在酷暑日最低温度高于28℃时，利用养菌流程、搔菌流程、生育出菇流程各车间通道中常年保持在14-18℃的冷气，通过热交换装置对从室外进入新风处理室的空气进行预先降温。经试运行显示了：在室外空气温度高于28℃的日子里，与现有技术相比节约能耗25％；在室外空气温度低于10℃的日子里，与现有技术相比节约能耗95％以上。
Description
技术领域：本发明属于食用菌生产技术，特别是一种食用菌工厂化栽培中的新风温度预先控制方法。
背景技术：现有的食用菌工厂化栽培生产过程中，从室外进入新风处理室的空气经净化恒温恒湿处理后得到新风，新风根据各流程的需要以高于正常大气压的压强进入各流程的生产车间。如申请号200910025889.8的《一种食用菌工厂化栽培方法》中国专利申请案中在具体实施方式中，实施例之一：依据栽培杏鲍菇的具体要求进行配料装瓶，经高温灭菌流程——冷却流程——缓冲流程——接种流程——养菌流程——搔菌流程——生育出菇流程进行栽培生产。对冷却流程及以后各流程高于正常大气压的正压且经净化的气流要求为：新风处理室经净化恒温恒湿处理后得到新风为经初、中效过滤净化处理，温度16℃、相对湿度70％、正压500Pa。实施例之二：依据栽培金针菇的具体要求进行配料装瓶，经高温灭菌流程——冷却流程——缓冲流程——接种流程——养菌流程——搔菌流程——生育出菇流程进行栽培生产。对冷却流程及以后各流程高于正常大气压的正压且经净化的气流要求为：新风处理室得到的新风为经初、中效过滤净化处理，温度12℃、相对湿度55％、正压500Pa。也就是新风温度要求常年四季均达到12℃或温度16℃。
在每年寒冬或酷暑来临时，从室外进入新风处理室的空气大幅度低于或高于新风处理室经净化恒温恒湿处理后得到新风温度，于是不得不起用功率相当大的备用制热或制冷机组才能达到要求的12℃或温度16℃。
而现有的食用菌工厂化栽培生产过程中，采用高压高温蒸汽对栽培用瓶中的培养料灭菌：如申请号200910025890.0的《食用菌培养料流程灭菌法》中国专利申请案中在具体实施中，采用可编程序控制器自动控制系统对蒸汽压力灭菌锅内栽培用瓶加热升温和保温过程作如下控制：首次升温过程为1.5-2.5小时内从室温升至99-101℃，然后保温过程0.5-1.5小时；再次升温过程为0.5-1.5小时内上升至118-124℃，然后再保温过程1.5-2.5小时；完成对锅内菌瓶的两次加热升温和保温过程后任其自然降温过程0.5-1.5小时后打开让其进一步冷却后进入接种流程。培养料灭菌过程中排出的温度高达70℃以上的热气所含的热量未加利用就向大气中排放。
再有，现有的食用菌工厂化栽培生产过程中，养菌流程、搔菌流程、生育出菇流程各车间高于大气压约50Pa排放在车间通道中的冷气温度常年保持在14-18℃。
由此可见，研究并设计一种在寒冬日子里利用培养料灭菌过程中排出的温度高达70℃以上的热气、在酷暑日子里利用车间通道中常年保持在14-18℃的冷气，对从室外进入新风处理室的空气进行温度预先控制的一种食用菌工厂化栽培中的新风温度预先控制方法。是必要的。
发明内容：本发明的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种在寒冬日子里利用培养料灭菌过程中排出的温度高达70℃以上的热气、在酷暑日子里利用车间通道中常年保持在14-18℃的冷气对从室外进入新风处理室的空气进行温度预控制的一种食用菌工厂化栽培中的新风温度预先控制方法，以达到减少在每年寒冬或酷暑日子里新风温度控制中能源的消耗。
本发明的目的是这样实现的：一种食用菌工厂化栽培中的新风温度预控制方法，其特征是采用PLC(可编程序控制器Programmable Logic Controller)自动控制系统对进入新风处理室的室外空气温度进行如下预控制
——在寒冬日最高温度低于10℃时，利用培养料灭菌过程中排出的70℃以上的热气通过热交换装置对从室外进入新风处理室的空气进行预先升温；
——在酷暑日最低温度高于28℃时，利用养菌流程、搔菌流程、生育出菇流程各车间通道中常年保持在14-18℃的冷气通过热交换装置对从室外进入新风处理室的空气进行预先降温。
本发明的目的还可以采用如下的进一步技术措施来实现：
所述的热交换装置包括由PLC自动控制系统控制的吸入培养料灭菌过程中排出的热气或养菌流程、搔菌流程、生育出菇流程各车间通道中冷气的风机A，连通于风机A出口的排气管，将排气管浸入其储存的水中的保温储水罐，连通于保温储水罐底部的排水管道的、位于进入新风处理室的室外空气通道中的热交换器，将经热交换器预先升温或预先降温的室外空气吸入新风处理室的风机。
所述的通过热交换装置对从室外进入新风处理室的空气进行预先升温或预先降温是指：通过风机A配合连通于风机A出口的排气管，在PLC自动控制系统控制下使保温储水罐的水温稳定在16±2℃；由PLC自动控制系统控制通过流入热交换器的16±2℃的水，在风机B配合下使吸入新风处理室的室外空气得到预先升温或预先降温。
所述的保温储水罐的底部、顶部、罐壁外表面均设有保温层。该项设计的技术效果是减少保温储水罐中水的水温受外界室温的影响。
所述的在PLC自动控制系统控制下使保温储水罐的水温稳定在16±2℃是指：设有温度传感器对保温储水罐的水温检测，在最高温度低于10℃的寒冬日当保温储水罐的水温低于14℃时，启动风机A将培养料灭菌过程中排出的70℃以上的热气排入保温储水罐的水中，使水升温至18℃时风机A停机；在最低温度高于28℃的酷暑日当保温储水罐的水温高于18℃时，启动风机A将养菌流程、搔菌流程、生育出菇流程各车间通道中14-18℃的冷气排入保温储水罐的水中使水降温至18℃时风机A停机。
所述的由PLC自动控制系统控制通过流入热交换器的16±2℃的水中，流入热交换器的16±2℃的水是采取将保温储水罐的底部高于热交换器的顶部设置而自动流入，或由PLC自动控制系统控制的水泵将保温储水罐中的16±2℃的水泵入。
经本申请人将本发明试实施于金针菇、杏鲍菇的工厂化栽培中，显示了如下有益效果：
2011年5月-10月室外空气温度高于28℃的日子里，原来使室外进入新风处理室的空气经净化恒温恒湿处理后得到新风温度12℃或温度16℃需要启用4台25KW的制冷机组，本发明试实施后利用养菌流程、搔菌流程、生育出菇流程各车间通道中常年保持在14-18℃的冷气通过热交换装置对从室外进入新风处理室的空气进行预先降温后，只需启用3台25KW的制冷机组，就能使新风达到金针菇栽培所需12℃，或杏鲍菇栽培所需16℃，与现有技术相比节约能耗25％。
2011年11月-2012年3月中室外空气温度低于10℃的日子里，原来使室外进入新风处理室的空气经净化恒温恒湿处理后得到新风温度12℃或温度16℃需要启用4台25KW的制热机组，本发明试实施后利用培养料灭菌过程中排出的70℃以上的热气通过热交换装置对从室外进入新风处理室的空气进行预先升温，只需1台25KW的制热机组备用保障，就能使新风达到金针菇栽培所需12℃，或杏鲍菇栽培所需16℃，与现有技术相比节约能耗95％以上。
具体实施方式：
实施例1将本发明试实施于金针菇的工厂化栽培中。
日产5吨的金针菇的工厂化栽培生产线需要温度12℃的新风8000m3/h，实施中热交换装置中风机A采用风量5000m3/h、功率0.37KW的离心式风机，采用贮水量5吨的保温储水罐，采用管径32毫米、管长80米的热交换器，风机B采用风量8000m3/h、功率0.74KW的离心式风机。
室外空气温度高于28℃的日子里，风机A从养菌流程、搔菌流程、生育出菇流程各车间通道中抽取常年以正压50Pa排放的，总流量8000m3/h中5000m3/h流量的14-18℃的冷气，排入保温储水罐的水中使水降温至18℃，保温储水罐中降温至18℃的水经热交换器，对经风机B吸入新风处理室的高温空气进行预先降温，再经3台25KW的冷暖空调机组的进一步降温达到金针菇所需的栽培用新风温度12℃。
在室外空气温度低于10℃的日子里，风机A从培养料灭菌过程中排出的70℃以上的热气中吸入5000m3/h流量至保温储水罐的水中使水升温至18℃，保温储水罐中升温至18℃的水经热交换器，对经风机B吸入新风处理室的高温空气进行预先降温，再由1台25KW的冷暖空调机组的备用保障达到金针菇所需的栽培用新风温度12℃。
实施例2将本发明试实施于杏鲍菇的工厂化栽培中。
日产1吨的杏鲍菇的工厂化栽培生产线需要温度14℃的新风4000m3/h，实施中热交换装置中风机A采用风量5000m3/h、功率0.37KW的离心式风机，采用贮水量2吨的保温储水罐，采用管径32毫米、管长80米的热交换器，风机B采用风量4000m3/h、功率0.37KW的离心式风机。
在室外空气温度高于28℃的日子里，风机A从养菌流程、搔菌流程、生育出菇流程各车间通道中抽取常年以正压50Pa排放的，总流量4000m3/h中的3000m3/h流量的14-18℃的冷气，排入保温储水罐的水中使水降温至18℃，保温储水罐中降温至18℃的水经热交换器，对经风机B吸入新风处理室的高温空气进行预先降温，再经2台25KW的冷暖空调机组的进一步降温达到杏鲍菇所需的栽培用新风温度16℃。
在室外空气温度低于10℃的日子里，风机A从培养料灭菌过程中排出的70℃以上的热气中吸入3000m3/h流量至保温储水罐的水中使水升温至18℃，保温储水罐中升温至18℃的水经热交换器，对经风机B吸入新风处理室的高温空气进行预先降温，再由1台25KW的冷暖空调机组的备用保障达到杏鲍菇所需的栽培用新风温度16℃。
Claims (6)
1.一种食用菌工厂化栽培中的新风温度预先控制方法，其特征是采用PLC自动控制系统对进入新风处理室的室外空气温度进行如下预先控制
——在寒冬日最高温度低于10℃时，利用培养料灭菌过程中排出的70℃以上的热气通过热交换装置对从室外进入新风处理室的空气进行预先升温；
——在酷暑日最低温度高于28℃时，利用养菌流程、搔菌流程、生育出菇流程各车间通道中常年保持在14-18℃的冷气通过热交换装置对从室外进入新风处理室的空气进行预先降温。
2.一种根据权利要求1所述的新风温度预先控制方法，其特征是所述的热交换装置包括由PLC自动控制系统控制的吸入培养料灭菌过程中排出的热气或养菌流程、搔菌流程、生育出菇流程各车间通道中冷气的风机A，连通于风机A出口的排气管，将排气管浸入其储存的水中的保温储水罐，连通于保温储水罐排水管道的、位于进入新风处理室的室外空气通道中的热交换器，将经热交换器预先升温或预先降温的室外空气吸入新风处理室的风机B。
3.一种根据权利要求1所述的新风温度预先控制方法，其特征是所述的通过热交换装置对从室外进入新风处理室的空气进行预先升温或预先降温是指：通过风机A配合连通于风机A出口的排气管，在PLC自动控制系统控制下使保温储水罐的水温稳定在16±2℃；由PLC自动控制系统控制通过流入热交换器的16±2℃的水，在风机B配合下使吸入新风处理室的室外空气得到预先升温或预先降温。
4.一种根据权利要求2或3所述的新风温度预先控制方法，其特征是所述的保温储水罐的底部、顶部、罐壁外表面均设有保温层。
5.根据权利要求3所述的新风温度预先控制方法，其特征是所述的在PLC自动控制系统控制下使保温储水罐的水温稳定在16±2℃是指：设有温度传感器对保温储水罐的水温检测，在最高温度低于10℃的寒冬日当保温储水罐的水温低于14℃时，启动风机A将培养料灭菌过程中排出的70℃以上的热气排入保温储水罐的水中的排气管使水升温至18℃时风机A停机；在最低温度高于28℃的酷暑日当保温储水罐的水温高于18℃时，启动风机A将养菌流程、搔菌流程、生育出菇流程各车间通道中14-18℃的冷气排入保温储水罐的水中的排气管使水降温至18℃时风机A停机。
6.根据权利要求3所述的新风温度预先控制方法，其特征是所述的由PLC自动控制系统控制通过流入热交换器的16±2℃的水中，流入热交换器的16±2℃的水是采取将保温储水罐的底部高于热交换器的顶部设置而自动流入，或由PLC自动控制系统控制的水泵将保温储水罐中的16±2℃的水泵入。
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