CN103891878A - 模块组合式谷物保鲜机组和保鲜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块组合式谷物保鲜机组，包括蒸发供冷模块和冷凝模块，所述蒸发供冷模块和所述冷凝模块相互配合使用。本发明还公开了一种模块组合式谷物保鲜方法，通过不同类型的蒸发供冷模块和冷凝模块的组合，实现了谷物保鲜方法的多样化，使得谷物保鲜可以不受地域、气候的限制，因地制宜，具有常年运行稳定、可靠高效的优点。

Description

模块组合式谷物保鲜机组和保鲜方法

技术领域

本发明涉及一种谷物保鲜机组和保鲜方法，尤其涉及一种模块组合式谷物保鲜机组和保鲜方法。

背景技术

粮食低温储藏技术是作为我国粮食储藏行业保证储粮安全的重要措施。当前主要采用冬季机械通风和谷物冷却机达到低温储粮的目的。冬季机械通风主要适用于温度年平均气温较低，机械通风即可满足储粮条件的地区，对于年平均气温较高湿度较大的地区，单纯的机械通风就不能满足要求。谷物冷却机一般都为整体式结构既蒸发制冷部分和冷凝部分在一个整机内，形式比较固定和单一，这就造成了使用的局限性。这两种储粮方式受到地域、气候等外在条件的限制，运用缺乏灵活性，使粮仓难以达到经济、高效的常年低温储藏目的。因此，寻求一种不受气候、地域等条件束缚，常年高效，经济运行的低温储粮技术成为当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不受地域、气候等条件限制的经济、高效谷物保鲜机组和保鲜方法。

为达到上述目的，本发明提供了一种模块组合式谷物保鲜机组，包括相互连接的用于将粮仓内空气进行处理的蒸发供冷模块和将制冷剂冷凝用的冷凝模块；

所述蒸发供冷模块包括柜体，所述柜体上设置有出风口、入风口、液体制冷剂入口、气体制冷剂出口，所述柜体内设置有蒸发装置，用于在将液体制冷剂蒸发成气体制冷剂过程中吸热。

所述冷凝模块包括柜体，所述柜体上设置有液体制冷剂出口、气体制冷剂入口，柜体内部设置有冷凝装置，用于将气体制冷剂冷凝成液体制冷剂。

所述蒸发供冷模块的液体制冷剂入口与所述冷凝模块的液体制冷剂出口相连；所述蒸发供冷模块的气体制冷剂出口与所述冷凝模块的气体制冷剂入口相连。

所述模块组合式谷物保鲜机组中，所述冷凝模块为简式水地源冷凝单元；

所述简式水地源冷凝单元的柜体的一侧在靠近柜体顶部的位置设置有气体制冷剂入口和液体制冷剂出口，柜体另一侧靠近柜体底部的位置设置有出水口和进水口；柜体内从上至下通过连接管路依次连接有补水管、补水箱、补水泵，所述冷凝器设置在柜体内，气体制冷剂入口、液体制冷剂出口、出水口、进水口通过相应管路分别连接在冷凝器上；

所述蒸发供冷模块为空气处理机柜单元，所述空气处理机柜单元的柜体内部沿水平方向依次连接设置有液体制冷剂入口、储液器、干燥过滤器、膨胀阀、表冷器、气液分离器、压缩机、气体制冷剂出口；所述表冷器下部安装有冷凝水盘，所述表冷器置于风道的表冷段内、所述风道由回风段、表冷段、加湿段、送风段组成，所述加湿段设置有加湿器；所述空气处理机柜单元的液体制冷剂入口与所述简式水地源冷凝单元的液体制冷剂出口相连；所述空气处理机柜单元的气体制冷剂出口与所述简式水地源冷凝单元的气体制冷剂入口相连。

所述模块组合式谷物保鲜机组中，所述冷凝模块为蒸发式冷凝单元；

所述蒸发式冷凝单元的柜体顶部设置有出风口，柜体底部设置有入风口，柜体内从上至下依次设置有风机、收水器、补水喷淋装置、冷凝排管、集水箱；所述集水箱通过连接管路依次连接喷淋水泵和补水喷淋装置；

所述蒸发供冷模块为空气处理机柜单元；

所述所述空气处理机柜单元的液体制冷剂入口与所述蒸发式冷凝单元的液体制冷剂出口相连；所述空气处理机柜单元的气体制冷剂出口与所述蒸发式冷凝单元的气体制冷剂入口相连。

所述模块组合式谷物保鲜机组中，所述冷凝单元为风冷式冷凝单元；

所述风冷式冷凝单元的柜体顶部设置有出风口，柜体从上至下依次设置有风机、翅片排管，气体制冷剂入口设置在所述翅片排管一端，液体制冷剂出口设置在翅片排管另一端；

所述蒸发供冷模块为空气处理机柜单元；

所述空气处理机柜单元的液体制冷剂入口与所述风冷式冷凝单元的液体制冷剂出口相连；所述空气处理机柜单元的气体制冷剂出口与所述风冷式冷凝单元的气体制冷剂入口相连。

所述模块组合式谷物保鲜机组中，所述冷凝模块为压缩式冷凝单元；

所述压缩式水地源冷凝单元在所述简式水地源冷凝单元基础上在柜体内增加气液分离器、压缩机和储液器；

所述蒸发供冷模块为所述冷风机柜单元；所述冷风机柜单元的柜体侧面设置有出风口、入风口、液体制冷剂入口、气体制冷剂出口，柜体内部在入风口和出风口之间依次设置有翅片、蒸发盘管、冷凝水槽和风机；

所述冷风机柜单元的液体制冷剂入口与所述压缩式水地源冷凝单元的液体制冷剂出口相连；所述冷风机柜单元的气体制冷剂出口与所述压缩式水地源冷凝单元的气体制冷剂入口相连。

本发明还提供了一种模块组合式谷物保鲜方法，包括以下步骤：

根据气候地理因素，确定适用于当地的谷物保鲜模块组合方式；

根据当地的气候环境条件建立与当地适应的模块组合式谷物保鲜机组；

缺水、空气干燥地区尤其适合采用所述空气处理机柜单元与所述蒸发式冷凝单元的模块组合形式；

严重缺水或供水难的地区尤其适合采用所述空气处理机柜单元与所述风冷式冷凝单元的模块组合形式；

水源充足的地区尤其适合应用所述空气处理机柜单元与所述简式水地源冷凝单元的模块组合形式或所述冷风机柜单元与所述压缩式水地源冷凝单元的模块组合形式。

本发明把谷物保鲜系统所需的蒸发制冷部分和冷凝部分设计成不同特点的模块，利用不同模块的自由组合实现对不同地域气候等条件的适应。用户可以根据当地不同气候、水文地质条件选择不同的模块进行组合以实现粮食常年经济、高效的低温储藏，具有常年运行稳定、可靠高效的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的简式水地源冷凝单元的结构示意图；

图3为本发明的压缩式水地源冷凝单元的结构示意图；

图4为本发明的蒸发式冷凝单元的结构示意图；

图5为本发明的风冷式冷凝单元的结构示意图；

图6为本发明的空气处理机柜单元的结构示意图与工作原理图；

图7为本发明的冷风机柜单元的结构示意图和工作原理图；

图8为本发明的空气处理机柜与蒸发式冷凝单元的模块组合方式示意图；

图9为本发明的空气处理柜与风冷式冷凝单元的模块组合方式示意图；

图10为本发明的空气处理柜与简式水地源冷凝单元的模块组合方式示意图；

图11为本发明的冷风机柜单元与压缩式水地源冷凝单元的模块组合方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述：

如图1所示，本实施例的模块组合式谷物保鲜机组包括蒸发供冷模块1和冷凝模块2，蒸发供冷模块1用于将粮仓内空气进行降温处理，冷凝模块2用于将制冷剂冷凝。

如图2所示，冷凝模块2的一种实施例为简式水地源冷凝单元3，包括一柜体，该柜体一侧靠近柜体顶部设置有气体制冷剂入口和液体制冷剂出口，柜体另一侧靠近柜体底部设置有出水口和进水口；柜体内从上至下通过连接管路依次连接有补水管31、补水箱32、补水泵33、冷凝器35，气体制冷剂入口、液体制冷剂出口、出水口、进水口分别连接在冷凝器35上，所述冷凝器35与补水泵33之间还连接有一水泵34。

如图3所示，冷凝模块2的一种实施例为压缩式水地源冷凝单元4，在简式水地源冷凝单元3的结构基础上增加了气液分离器41、压缩机42和储液器43。

如图4所示，本实施例的蒸发式冷凝单元5包括一柜体，柜体顶部设置有出风口，柜体底部设置有入风口，柜体内从上至下依次设置有风机51、收水器52、补水喷淋装置53、冷凝排管54、集水箱56；集水箱56通过连接管路依次连接喷淋水泵55和补水喷淋装置53，还连接有补水浮球阀57。

如图5所示，本实施例的风冷式冷凝单元6包括一柜体，柜体顶部设置有出风口，柜体从上至下依次设置有风机51、翅片排管61，气体制冷剂入口设置在翅片排管61一端，液体制冷剂出口设置在翅片排管61另一端。

如图6所示，蒸发供冷模块1的一种实施例为空气处理机柜单元7，其柜体内部沿水平方向依次连接设置有液体制冷剂入口、储液器71、干燥过滤器72、膨胀阀73、表冷器74、冷凝水盘75、加湿器77、气液分离器78、压缩机79、气体制冷剂出口，该冷凝水盘75外层包覆管道、该管道分别入风口和出风口相连，冷凝水盘75上设置有排水口76。

如图7所示，蒸发供冷模块1的另一种实施例为冷风机柜单元8，其柜体侧面设置有出风口、入风口、液体制冷剂入口、气体制冷剂出口，柜体内部在入风口和出风口之间依次设置有翅片81、蒸发盘管82、冷凝水槽83和风机51。

如图8所示，本实施例的模块组合式谷物保鲜机组，由空气处理机柜单元7和蒸发式冷凝单元5连接而成；空气处理机柜单元7的液体制冷剂入口与蒸发式冷凝单元5的液体制冷剂出口相连；空气处理机柜单元7的气体制冷剂出口与蒸发式冷凝单元5的气体制冷剂入口相连。

工作原理：由蒸发式冷凝单元冷凝的液体制冷剂由空气处理机柜单元的液体制冷剂入口进入空气处理机柜单元；液体制冷剂继续通过连接管路进入储液器存储多余的制冷剂，其余的制冷剂继续经干燥过滤器干燥过滤，并经过膨胀阀节流降压成为低温低压的液体制冷剂，后又继续通过连接管路进入蒸发器与风道内的空气换热（使空气降温），变为气体制冷剂，继续进入气液分离器处理蒸发不完全的制冷剂液滴，继续进入压缩机组，气体制冷剂经压缩机压缩后成为高温高压的制冷剂气体，并由气体制冷剂出口排出空气处理机柜单元。该高温高压的制冷剂气体通过连接管路进入蒸发式冷凝单元的气体制冷剂入口，并进入冷凝盘管，同时与冷凝盘管外的冷却介质进行热交换，气体制冷剂冷凝为液体制冷剂，后通过液体制冷剂出口排出蒸发式冷凝单元后再进入空气处理机柜单元进行循环。

其中，集水箱中的水由水泵输送到蒸发式冷凝单元柜体顶部的的分水装置（喷淋管），经分水装置将水喷淋到冷凝排管上形成水膜，水膜中部分水蒸发为水蒸气带走冷凝排管内制冷剂的热量，其余落入集水槽，供水泵循环使用。粮仓内的空气以及新风通过空气处理机柜单元的进风口进入空气处理机柜单元的风道内，通过表冷器与制冷剂换热降温，还可通过空气干燥程度选择是否需要加湿，经处理的空气经过出风口可由相应的外接风道送至粮仓内。

本实施例用于具有节水的显著效果，特别适合水资源不丰富的地区。

为了实现在严重缺水、供水难的地区使用效果最佳，本发明的另一实施例为：模块组合式谷物保鲜机组采用空气处理机柜单元7与风冷式冷凝单元6的组合连接方式。如图9所示，空气处理机柜单元7的液体制冷剂入口与风冷式冷凝单元6的液体制冷剂出口相连；空气处理机柜单元7的气体制冷剂出口与风冷式冷凝单元6的气体制冷剂入口相连。

工作原理：从风冷式冷凝单元液体制冷剂出口流出的液体制冷剂通过连接管路流入空气处理机柜单元的液体制冷剂入口，继续通过连接管路进入储液器，由储液器出来的制冷剂液体经干燥过滤器干燥过滤后经膨胀阀节流降压成为低温低压的液体，继续进入蒸发器与风道内的空气换热，变为气体制冷剂，后经气液分离器分离出液体后进入压缩机组，制冷剂蒸汽经压缩机组压缩后成为高温高压的制冷剂气体，继续由气体制冷剂出口排出空气处理机柜单元，进入风冷式冷凝单元的翅片盘管，在盘管内与管外空气换热冷凝为液体制冷剂，后经液体制冷剂出口排出后进入空气处理柜的气体制冷剂入口，继续上述循环过程。风冷式冷凝单元中在风机的作用下冷空气由箱体侧下部进入，流经翅片盘管与管内高温高压制冷剂换热（使管内制冷剂冷凝）后升温由出风口排出。粮仓内的空气以及新风通过空气处理机柜单元的进风口进入空气处理机柜单元的风道内，通过表冷器与制冷剂换热降温，还可通过空气干燥程度选择是否需要加湿，经处理的空气经过出风口可由相应的外接风道送至粮仓内。

为了实现在水源充足的地区使用效果最佳，本发明的另一实施例为：模块组合式谷物保鲜机组采用空气处理柜7与简式水地源冷凝单元3的组合连接方式。如图10所示，空气处理机柜单元7的液体制冷剂入口与简式水地源冷凝单元3的液体制冷剂出口相连；空气处理机柜单元7的气体制冷剂出口与简式水地源冷凝单元3的气体制冷剂入口相连。

工作原理：由简式水地源冷凝单元的液体制冷剂出口流出的液体制冷剂进入空气处理机柜单元，后通过制冷剂管路进入储液器，由储液器出来的制冷剂液体经干燥过滤器干燥过滤后经膨胀阀节流降压成为低温低压的液体，低温低压的液体通过制冷剂管路进入蒸发器与风道内的空气换热（使风道内的空气降温）后变为制冷剂蒸汽，经气液分离器分离出液体后进入压缩机组，制冷剂蒸汽经压缩机组压缩后成为高温高压的制冷剂气体由气体制冷剂出口排出，进入简式水地源冷凝单元，通过连接管路进入冷凝器并在冷凝器内放热冷凝为液体制冷剂，后经连接管路由液体制冷剂出口排出，进入空气处理机柜单元继续上述循环过程。

冷却水通过进水口进入简式水地源冷凝单元，在冷却水泵的作用下通过连接管路进入冷凝器，在冷凝器内吸收制冷剂放出的热量后由出水口排出。当冷却水水量不足时，补水泵将补水箱里的水送入冷却水循环系统。粮仓内的空气以及新风通过空气处理机柜单元的进风口进入空气处理机柜单元的风道内，通过表冷器与制冷剂换热降温，还可通过空气干燥程度选择是否需要加湿，经处理的空气经过出风口可由相应的外接风道送至粮仓内。

本发明的另一实施例为，模块组合式谷物保鲜机组采用冷风机柜单元与压缩式水地源冷凝单元的组合连接方式。如图11所示，冷风机柜单元8的液体制冷剂入口与压缩式水地源冷凝单元4的液体制冷剂出口相连；冷风机柜单元8的气体制冷剂出口与压缩式水地源冷凝单元4的气体制冷剂入口相连。

工作原理：冷风机柜单元与压缩式水地源冷凝单元组合的方式是通过冷风机来降低粮库内的库温。从压缩式水地源冷凝单元液体制冷剂出口流出的的高温高压液体进入冷风机柜单元，通过膨胀阀的节流降压成为低温低压的液体，该低温液体进入蒸发盘管内蒸发，吸收粮库内空气的热量，蒸发后的气体制冷剂由气体制冷剂出口经流出并进入压缩式水地源冷凝单元。流过气液分离器后的制冷剂气体进入压缩机组，由压缩机压缩后成为高温高压的制冷剂气体，并通过连接管路进入冷凝器中与冷凝器中的冷却介质进行热交换冷凝为液体制冷剂，冷凝后来的液体制冷剂通过储液器后经连接管路由液体制冷剂出口排出，流入冷风机柜单元继续上述循环。

冷却水通过进水口进入压缩式水地源冷凝单元，在冷却水泵的作用下通过冷却水管路进入冷凝器，在冷凝器内吸收制冷剂放出的热量后经出水口排出压缩式水地源冷凝单元。当冷却水水量不足的时候补水泵将补水箱里的水送入冷却水循环系统。粮仓内的空气由入风口进入冷风机，在翅片盘管外通过与管内制冷剂换热降温后由风机出风口排出回到粮仓，从而使粮仓降温。

以上四种实施例各自的模块组合方法特点及适用条件如下表所示：

本发明还提供了一种模块组合式谷物保鲜方法，包括以下步骤：

根据气候地理因素，确定适用于当地的谷物保鲜模块组合方式；

根据当地的谷物保鲜组合方式建立相应的模块组合式谷物保鲜机组；

缺水、空气干燥地区特别适合采用空气处理机柜单元与蒸发式冷凝单元的模块组合形式；

严重缺水或供水难的地区特别适合采用空气处理机柜单元与风冷式冷凝单元的模块组合形式；

水源充足的地区特别适合应用空气处理机柜单元与简式水地源冷凝单元的模块组合形式或冷风机柜单元与压缩式水地源冷凝单元的模块组合形式；

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种模块组合式谷物保鲜机组，包括相互连接的用于将粮仓内空气进行处理的蒸发供冷模块（1）和将制冷剂冷凝用的冷凝模块（2）；所述蒸发供冷模块（1）包括柜体，所述柜体上设置有出风口、入风口、液体制冷剂入口、气体制冷剂出口，所述柜体内设置有蒸发装置，用于在将液体制冷剂蒸发成气体制冷剂过程中吸热；

所述冷凝模块（2）包括柜体，所述柜体上设置有液体制冷剂出口、气体制冷剂入口，柜体内部设置有冷凝装置，用于将气体制冷剂冷凝成液体制冷剂；

所述蒸发供冷模块（1）的液体制冷剂入口与所述冷凝模块（2）的液体制冷剂出口相连；所述蒸发供冷模块（1）的气体制冷剂出口与所述冷凝模块（2）的气体制冷剂入口相连。

2.根据权利要求1所述的模块组合式谷物保鲜机组，其特征在于，

所述冷凝模块（2）为简式水地源冷凝单元（3）；

所述简式水地源冷凝单元（3）的柜体的一侧在靠近柜体顶部的位置设置有气体制冷剂入口和液体制冷剂出口，柜体另一侧靠近柜体底部的位置设置有出水口和进水口；柜体内从上至下通过连接管路依次连接有补水管（31）、补水箱（32）、补水泵（33），所述冷凝器（35）设置在柜体内，气体制冷剂入口、液体制冷剂出口、出水口、进水口通过相应管路分别连接在冷凝器（35）上；

所述蒸发供冷模块（1）为空气处理机柜单元（7），所述空气处理机柜单元（7）的柜体内部沿水平方向依次连接设置有液体制冷剂入口、储液器（71）、干燥过滤器（72）、膨胀阀（73）、表冷器（74）、气液分离器（78）、压缩机（79）、气体制冷剂出口；所述表冷器（74）安装在冷凝水盘（75）内部，所述冷凝水盘（75）设置在风道的表冷段内、所述风道由回风段、表冷段、加湿段、送风段组成，所述加湿段设置有加湿器（77）；所述空气处理机柜单元（7）的液体制冷剂入口与所述简式水地源冷凝单元（3）的液体制冷剂出口相连；所述空气处理机柜单元（7）的气体制冷剂出口与所述简式水地源冷凝单元（3）的气体制冷剂入口相连。

3.根据权利要求2所述的模块组合式谷物保鲜机组，其特征在于，

所述冷凝模块（2）为蒸发式冷凝单元（5）；

所述蒸发式冷凝单元（5）的柜体顶部设置有出风口，柜体底部设置有入风口，柜体内从上至下依次设置有风机（51）、收水器（52）、补水喷淋装置（53）、冷凝排管（54）、集水箱（56）；所述集水箱（56）通过连接管路依次连接喷淋水泵（55）和补水喷淋装置（53）；

所述蒸发供冷模块（1）为空气处理机柜单元（7）；

所述所述空气处理机柜单元（7）的液体制冷剂入口与所述蒸发式冷凝单元（5）的液体制冷剂出口相连；所述空气处理机柜单元（7）的气体制冷剂出口与所述蒸发式冷凝单元（5）的气体制冷剂入口相连。

4.根据权利要求2所述的模块组合式谷物保鲜机组，其特征在于，

所述冷凝模块（2）为风冷式冷凝单元（6）；

所述风冷式冷凝单元（6）的柜体顶部设置有出风口，柜体从上至下依次设置有风机（51）、翅片排管（61），气体制冷剂入口设置在所述翅片排管（61）一端，液体制冷剂出口设置在所述翅片排管（61）另一端；

所述蒸发供冷模块（1）为空气处理机柜单元（7）；

所述空气处理机柜单元（7）的液体制冷剂入口与所述风冷式冷凝单元（6）的液体制冷剂出口相连；所述空气处理机柜单元（7）的气体制冷剂出口与所述风冷式冷凝单元（6）的气体制冷剂入口相连。

5.根据权利要求2所述的模块组合式谷物保鲜机组，其特征在于，

所述冷凝模块（2）为压缩式水地源冷凝单元（4）；

所述压缩式水地源冷凝单元（4）在所述简式水地源冷凝单元（3）基础上在柜体内增加气液分离器（41）、压缩机（42）和储液器（43）；

所述蒸发供冷模块（1）为所述冷风机柜单元（8）；

所述冷风机柜单元（8）的柜体侧面设置有出风口、入风口、液体制冷剂入口、气体制冷剂出口，柜体内部在入风口和出风口之间依次设置有翅片（81）、蒸发盘管（82）、冷凝水槽（84）和风机（51）；

所述冷风机柜单元（8）的液体制冷剂入口与所述压缩式水地源冷凝单元（4）的液体制冷剂出口相连；所述冷风机柜单元（8）的气体制冷剂出口与所述压缩式水地源冷凝单元（4）的气体制冷剂入口相连。

6.一种模块组合式谷物保鲜方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据气候地理因素，确定适用于当地的谷物保鲜模块组合方式；

根据当地的气候环境条件建立权利要求1-5所述的模块组合式谷物保鲜机组；

缺水、空气干燥地区尤其适合采用所述空气处理机柜单元（7）与所述蒸发式冷凝单元（3）的模块组合形式；

严重缺水或供水难的地区尤其适合采用所述空气处理机柜单元（7）与所述风冷式冷凝单元（6）的模块组合形式；

水源充足的地区尤其适合应用所述空气处理机柜单元（7）与所述简式水地源冷凝单元（3）的模块组合形式，或采用所述冷风机柜单元（8）与所述压缩式水地源冷凝单元（4）的模块组合形式。

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