CN103098622B - 一种用于降低粮食温度的旋转犁式热交换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于降低粮食温度的旋转犁式热交换装置，在所述储粮仓内设有中心轴和驱动中心轴转动的驱动装置，所述中心轴上设有左右两根横梁，横梁上各设有一组犁式热交换部件，所述犁式热交换部件包括蒸发器部分和冷凝器部分，蒸发器部分设置于储粮堆内，冷凝器部分设置于储粮堆外。本发明采用动力驱动装置驱动犁式热交换部件旋转，使蒸发器部分包括犁式换热板与储粮堆充分接触换热，加快了储粮堆的降温速度，且储粮堆内温度比较容易均匀，省去了可能带来食品安全隐患的药物熏蒸过程，本发明不仅能实现储粮过程中的“低能耗”、“无污染”的绿色环保低温或准低温贮藏，且易于实现“无值守”管理、极大地减少储粮成本、降低劳动强度。

Description

一种用于降低粮食温度的旋转犁式热交换装置

技术领域

本发明属于粮食低温仓储技术领域，具体涉及一种用于降低粮食温度的旋转犁式热交换装置。

背景技术

目前国内外储粮主要采用了1）机械通风技术；2）热管蓄冷技术等。机械通风是降低储粮温度的有效方法，但降温幅度有限，且消耗能源多、易引起粮食的失重或增湿、噪音等，对环境的影响大；热管蓄冷技术是非常有效的降温蓄冷方法，但需要在储粮仓内布置众多的单根热管或多根管道组成的热管组，耗费大量的钢材，且制冷工质灌注次数多，操作麻烦，此外，布置的热管或热管组为静态，即与储粮堆内无相对移动，加上粮食为热不良导体，热管导入的冷量向储粮堆内扩散缓慢。如何降低储粮温度、减少成本和入储前后处理强度及实现产业化还需要做大量的基础研究工作。

发明内容

本发明提供了一种用于降低粮食温度的旋转犁式热交换装置，它可以解决现有技术存在的热管换热管道众多、消耗钢材量大、制冷工质灌注繁琐、导冷速度缓慢等问题，而且可以解决粮食作为热不良导体所产生的热量扩散缓慢等问题。

为了达到解决上述技术问题的目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于降低粮食温度的旋转犁式热交换装置，包括储粮仓，在所述储粮仓内设有中心轴和驱动中心轴转动的驱动装置，所述中心轴上设有左右两根横梁，两根横梁上各设有一组犁式热交换部件，所述犁式热交换部件包括蒸发器部分和冷凝器部分，所述蒸发器部分设置于所述储粮堆内，所述冷凝器部分设置于所述储粮堆外，所述蒸发器部分与所述冷凝器部分之间连接有供工质循环的汽化气体上行管和冷凝液体下行管。

在本发明的技术方案中，还具有以下附加技术特征：

进一步地，所述驱动装置包括电机、皮带与蜗轮蜗杆。

进一步地，所述蒸发器部分包括换热管道和上前端呈犁状的犁式换热板，所述冷凝器部分包括换热管道和散热板。

进一步地，所述两组犁式热交换部件并联在一起，工质只需进行一次灌注。

又一步地，所述储粮仓的周壁上设置有保温层，储粮堆顶部具有顶盖板，顶盖板内面上设置有塑料膜。

再进一步地，所述储粮堆内设置有测温部件。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明利用旋转犁式热交换装置将储粮堆外自然冷源导入并扩散到储粮堆内并能扩散贮存，以消耗粮堆内产生的热量，从而使粮食周年处于低温或准低温储藏，使用本发明所述热交换装置避免了药物熏蒸带来的问题，而且具有低能耗、无失重或增湿之虑、保持高品质、低管理成本和低技术门槛等效果。尤其本发明采用动力驱动装置驱动犁式热交换装置旋转，使其蒸发器部分包括换热管道和犁式换热板不断与储粮堆充分接触换热，极大地加快了储粮堆的降温速度，且储粮堆内温度比较容易均匀，省去了可能带来食品安全隐患的药物熏蒸过程，有效地保持储粮的品质，降低管理风险和成本，实现了绿色储粮的目标。

本发明的装置不仅能实现储粮过程中的“低能耗”、“无污染”的绿色环保

低温或准低温贮藏，且易于实现“无值守”管理、极大地减少储粮成本、降低劳动强度。

附图说明

图1是本发明旋转犁式热交换装置的结构示意图。

图中，1.散热板，2.储粮仓顶，3.压力表，4.中心轴，5.工质灌注口，6.储粮仓壁，7.窗户、8.横梁，9.变速电机，10. 蜗轮蜗杆，11.地基，12. 止推轴承、13.地坪，14.储粮堆，15.犁式换热板，16.换热管道。

图2是图1中A-A向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

参见图1和图2所示，本发明所述用于降低粮食温度的旋转犁式热交换装置包括储粮仓及储粮仓顶2，在所述储粮仓内设有一个中心轴4，所述中心轴4下设止推轴承12以减小旋转阻力，所述中心轴4上设有左右两根横梁8，两根横梁8上各设有一组热交换部件，所述热交换部件包括蒸发器部分和冷凝器部分。所述蒸发器部分设置于所述储粮堆14内，所述冷凝器部分置于所述储粮堆14外。所述蒸发器部分包括换热管道16和犁式换热板15，所述冷凝器部分包括换热管道16和散热板1。所述犁式换热板15和换热管道16与储粮堆形成相对移动进行热交换释冷，所述散热板1与穿越窗户7的储粮仓外自然冷源热交换取冷。

所述蒸发器部分与所述冷凝器部分之间连接有供工质循环的汽化气体上行管和冷凝液体下行管。所述两组热交换部件上各设置有一个工质灌注口。所述两组热交换部件并联在一起，工质只需进行一次灌注就可满足工作要求，工质灌注压力由压力表3来观测并控制。

为了使储粮堆14内的粮温快速降低且趋于均匀，所述中心轴1连接有驱动中心轴1旋转的驱动装置，所述驱动装置包括变速电机9、皮带和蜗轮蜗杆10，所述变速电机通过皮带减速，与蜗轮蜗杆10相连，进一步降低中心轴4转速，所述犁式换热板15前端做成犁状，利用电机驱动在储粮堆内缓慢转动，不仅增大了蒸发器部分与储粮堆14的接触面积，使得储粮堆内热量快速与换热管道内制冷工质交换降温；而且减少了储粮堆14的阻力，加之皮带传动和蜗轮蜗杆传动的两级减速，使用较小功率的电机便能工作，从而降低了能耗。储粮堆14置于地坪13之上，皮带和蜗轮蜗杆两级减速置于地坪13与地基11之间。

为了实现保温，所述储粮仓壁6上设置有保温层。在降温结束后，储粮堆顶部设有顶盖板，顶盖板上设置有塑料膜，以便春夏温暖季节的保温。此项图中没有绘出。

为了能够有效实现低温储粮，所述储粮堆14内设置有测温部件，当温度低于要求后，操作电机停止工作，此项图中没有绘出。

本发明的工作原理是，利用真空泵将整个系统抽成真空。由工质灌注口向热交换部件的换热管道灌注工质，灌注结束后，工质灌注口关闭。储粮以后，当储粮库外温度较低时，启动电机带动左右两个热交换部件旋转，换热管道和犁式换热板在储粮堆内缓慢转动，蒸发器换热管道中的工质吸收储粮堆中热量汽化上升进入冷凝器换热管道，汽态的工质在此与外界自然冷源的冷空气进行热交换冷凝成为液态，流回蒸发器部分，构成工质循环，换热不断进行，储粮堆内蓄冷量不断增加，粮温逐渐降低直至达到要求温度后工作结束。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案和工作方法是：将冷凝器部分设置于储粮堆14外，蒸发器部分设置在储粮堆14内。换热管道16中注入制冷工质，可以利用工质灌注口5进行灌注。工质可以采用丙酮、氟利昂或无氟制冷剂等。随着秋季外界气温的不断下降，储粮堆14内外产生一定的温差，启动电机，旋转犁式热交换装置开始工作，首先蒸发器部分与储粮堆进行热交换，工质汽化进入到冷凝器部分，汽化气体在此与储粮堆14外冷空气进行热交换后冷凝成液体，较低温度的液体回到蒸发器部分，在此将冷量传递到储粮堆14内，随着中心轴4的转动，冷量通过蒸发器部分包括犁式散热板15传递扩散到储粮堆14 内，完成外界取冷蓄冷和向储粮堆14内释放扩散冷量的循环。随着外界气温的逐渐下降，储粮堆14 内的温度也随着缓慢地下降直至较低的温度。当储粮堆14温度低于要求温度时，停止工作。储粮堆14上加顶盖板和塑料膜，防止春夏季节冷量的散失。

春夏温暖时节，旋转犁式热交换装置停止工作，储粮堆14依靠自身的蓄冷量来保持低温或准低温储粮状态。下一个年度，再采用上述的方法重复进行即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于降低粮食温度的旋转犁式热交换装置，包括储粮仓，其特征在于：在所述储粮仓内设有中心轴和驱动中心轴转动的驱动装置，所述中心轴上设有左右两根横梁，两根横梁上各设有一组犁式热交换部件，所述犁式热交换部件包括蒸发器部分和冷凝器部分，所述蒸发器部分设置于所述储粮堆内，所述冷凝器部分设置于所述储粮堆外，所述蒸发器部分与所述冷凝器部分之间连接有供工质循环的汽化气体上行管和冷凝液体下行管；

所述驱动装置包括电机、皮带与蜗轮蜗杆；

所述蒸发器部分包括换热管道和前端呈犁状的犁式换热板，所述冷凝器部分包括换热管道和散热板。

2. 根据权利要求1所述的一种用于降低粮食温度的旋转犁式热交换装置，其特征在于：所述两组犁式热交换部件并联在一起，工质只需进行一次灌注。

3. 根据权利要求1所述的一种用于降低粮食温度的旋转犁式热交换装置，其特征在于：所述储粮仓的周壁上设置有保温层，储粮堆顶部具有顶盖板，顶盖板内面上设置有塑料膜。

4. 根据权利要求1所述的一种用于降低粮食温度的旋转犁式热交换装置，其特征在于：所述储粮堆内设置有测温部件。