CN105022767B - 地下降温仓库降温方法设备仓库 - Google Patents
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Abstract
地下仓库的降温方法：建设地下仓库利用土壤平抑库存物温度；设置安装降温换热器件包括热管和管道换热装置在气温低时将库存物热能散发到环境降温；对仓库抽真空降温降湿；对混凝土仓库设置不锈钢内衬容器；对内衬容器和夹层空间抽真空实现真空贮存。根据此法制造地下降温仓库，其特征是设置有换热界面并安装降温换热器件包括热管和管道换热装置，包括或者不包括热泵机组和风机。根据此法制造筒仓机，包括地面基础构架、地下钻挖设备、筒形仓体制作设施和控制系统。本发明利用热管单向传热不耗能。可使第一个夏天库存物温度不超过8℃。对内衬容器抽真空可降温降湿抑制库存物呼吸氧化和新陈代谢。内陆地区建光伏地下降温果品仓库不依赖电网。
Description
技术领域
本发明涉及地下降温仓库降温方法设备仓库。
背景技术
现有的粮食仓库出于防湿目的，多建在地上。在长三角地区，夏季，由于太阳光照及地面物体的远红外辐射，使得库内粮食温度逐渐升高至30℃甚至更高。纵然花费大量金钱安装空调降温，由于粮食的导热性能差库存物难以整体均衡降温导致投入巨大而效果甚微。并且还有因为温度较高的粮食突然降温时形成结露而导致粮食水解霉烂的现象发生。
发明内容
本发明的目的是要提供地下降温仓库降温的方法、专用设备及仓库。
本发明地下降温仓库的降温方法：建设地下半地下降温仓库，利用土壤的蓄热性能平抑库存物的温度波动性使其避免有害高温；
在所述仓库墙壁设置换热界面并用换热界面安装连接降温换热器件，利用降温换热器件在气温低时将库存物的热能散发到环境中，使库存物通过降温长期处于合适的库存温度；降温换热器件包括热管换热装置和管道换热装置；包括或者不包括采用直接降温的热泵机组和风机；保持热管的热端或者管道换热装置的吸热界面与换热界面传热连接，保持热管冷端或者管道换热装置的放热界面与外界的充分换热并将热管冷端或者管道换热装置的放热界面置于防护设施的有效防护范围内免受撞击；管道换热装置包括自然与强迫循环换热装置；强迫循环换热装置的循环泵可以正反向运行即吸热界面和放热界面可以互换；
还可以在仓库周边的土壤以及仓库内部设置降温换热器件、还可以在仓库内部设置中空气流通道管，解决库存物热阻和气阻大的问题；
对于温度容易过低的情况，通过对库存物增温使之避开有害低温段；增温的设施包括强迫循环换热装置、热泵机组和太阳能集热装置及其组合；
进一步，建设可以承受内部真空负压的所述仓库并对所述仓库设置密封仓盖，对所述仓库抽真空来降低其内部温度和湿度使库存物处于良好的温度与湿度范围避免结露、降低氧气浓度抑制库存物的新陈代谢；
通过对所述仓库施放特定气体譬如增加保持所述仓库内部的二氧化碳或者氮气浓度来贮存库存物；
对钢筋混凝土等建造的所述仓库设置内衬容器，提高其密封性能避免因渗水导致内部湿度过高的现象；内衬容器包括不锈钢薄壁容器、塑料容器和薄膜容器；内衬容器本身带盖子或者与筒形仓体共用一个盖子；内衬容器壁平滑或者带有若干条波纹槽道，波纹槽道内凹；进一步，对所述仓库墙壁与内衬容器之间的夹层空间抽真空增加对库存物的外围防护减缓所述仓库因为密封不够而产生的漏气渗水现象和减缓所述仓库因为抽真空产生的单向受力不良工况；还可以对内衬容器内部抽真空实现真空贮存包括低真空贮存以消灭鼠害虫害抑制霉变；再进一步，在内衬容器内部以及夹层空间可能积水的地方设置导水沟，并采用一根与泵水设施进水口连通的吸水管深入或者连接导水沟；
设计制造建设上述仓库的专用设备，包括筒形仓体现场建造设备和内衬容器现场建造设备；
筒形仓体现场建造设备包括地面基础构架、地下钻挖设备、筒形仓体制作设施和控制系统；基础构架包括钢轨基础、设置于钢轨基础上的吊塔构架和一个与吊塔构架连接的高置驳接刚体，在驳接刚体下侧均布连接若干个数字控制卷扬机连接在建筒形仓体的钢芯网架用于实现在建筒形仓体的良好工况和可控下降及筒形仓体浇筑模板的状态控制；数字控制卷扬机各自含有负荷传感器，负荷传感器包括贴置于数字控制卷扬机受力敏感部位的一个以上应变片；各数字控制卷扬机的负荷传感器和马达通过接口电路与控制系统的主控计算机信号连接并且所述马达作为主控计算机的执行部件；
筒形仓体制作设施包括钢芯网架制作设施、可移动筒形仓体混凝土浇筑模板和混凝土浇筑设备；还可以令可移动筒形仓体混凝土浇筑模板通过卷扬机挂靠于驳接刚体上实现所述浇筑模板的位置和状态控制；
地下钻挖设备包括若干个旋转刃具挖土设施和弃土输送设施；
内衬容器现场建造设备包括薄壁钢板内衬容器部件的工装夹具、切割和焊接设施、咬边制作装置、凹槽滚筋装置和控制系统；所述工装夹具包括构成内衬容器的竖条部件的托举和插入筒形仓体的装置、与沿筒形仓体同心布置的环形工装轨道和与环形工装轨道配合连接的可移动横圈或者竖条夹具、深入内衬容器的连接设施包括咬边机和电阻焊机。
本发明根据上述方法实现其目的的技术方案之一：制造地下降温仓库，包括地下或者半地下仓库和降温换热器件；所述仓库包括筒形仓体、筒形仓底、筒形仓肩和翻盖。在所述仓库的墙壁内部或者表面、或者所述仓库内部、或者离所述仓库5米以内的外围设置换热界面并用换热界面安装连接降温换热器件；降温换热器件包括热管换热装置和管道换热装置，包括或者不包括安装使用直接降温用途的热泵机组和风机；管道换热装置包括自然与强迫循环换热装置；强迫循环换热装置的循环可以正反向运行即吸热界面和放热界面可以互换。
还可以令所述仓库为钢筋混凝土墙壁的筒形仓库，所述换热界面为设置于所述墙壁上的纵向凹槽，热管换热装置的热管或者管道换热装置的管道嵌入所述纵向凹槽并与所述纵向凹槽传热连接。
还可以采用沿筒形仓体的内壁或者外壁布置的热管孔道，热管孔道内含有热管并与热管热端传热连接，热管的冷端伸入大气并带有南侧或者北侧遮光防护板；在筒形仓体内壁布置的热管伸出筒形仓体部位含有与筒形仓体的密封部件。
还可以对热管冷端或者管道换热装置的放热界面设置防护设施；或者在筒形仓体的内表面均布设置磁吸连接界面软铁板；或者在仓库内部设置中空气流通道管，所述中空气流通道管包括一个表面带有通气但不能通过库存物的微孔、大致竖直安置、顶端高出库存物平面的管状物，所述管状物包括直管和弹簧状盘管。
还可以令仓库内部通过管道与一个以上负压源连通。
还可以在仓库内部设置有密闭的内衬容器，并采用一根负压管道连通仓库内壁与内衬容器之间的夹层空间和一个夹层空间负压源；或者采用一根真空管道连通内衬容器与一个内衬容器负压源；或者，内衬容器与换热界面一体制作，包括内衬容器作为弹性管道管板换热器的翅板；或者内衬容器连接包括粘结一个管板换热器；或者在内衬容器内部或者夹层空间设置导水沟，并采用与泵水设施进水口连通的吸水管深入或者连接导水沟；或者采用一台热泵装置，所述热泵装置的吸热界面与降温换热器件的放热界面低热阻连接或者所述热泵装置的吸热界面与仓库内部直接传热连接；或者热泵装置的放热界面与仓库内部直接连接；或者管道换热装置与一个太阳能集热装置的热能输出界面传热连接；或者在筒形仓体的内壁均布若干磁吸连接界面。
还可以采用一根连接内衬容器内部与专用贮气罐的输气管。
本发明根据上述方法实现其目的的技术方案之二：制造一台地下降温仓库现场建造专用设备筒仓机，包括地面基础构架、地下钻挖设备、筒形仓体制作设施和控制系统；基础构架包括钢轨基础和设置于钢轨基础上的吊塔构架；筒形仓体制作设施包括钢芯网架制作设施、可移动筒形仓体混凝土浇筑模板和混凝土浇筑设备；地下钻挖设备包括若干个旋转刃具挖土设施和弃土输送设施。设置一个与吊塔构架连接的高置驳接刚体，在驳接刚体下侧均布有若干个连接在建筒形仓体钢芯网架的数字控制卷扬机和若干个连接筒形仓体浇筑模板的卷扬机；数字控制卷扬机各自含有负荷传感器，负荷传感器包括贴置于数字控制卷扬机受力敏感部位的一个以上应变片；各数字控制卷扬机的负荷传感器和马达通过接口电路与控制系统的主控计算机信号连接并且所述马达作为主控计算机的执行部件。
本发明根据上述方法实现其目的的技术方案之三：制造一台地下降温仓库现场建造设备内衬容器机，包括薄壁钢板内衬容器部件的工装夹具、咬边装置、焊接设施和控制系统。采用一个与吊塔构架连接的高置驳接刚体，在驳接刚体下侧均布有若干个连接内衬容器零部件的数字控制卷扬机和若干个连接内衬容器咬边或者焊接设施的卷扬机；数字控制卷扬机各自含有负荷传感器，负荷传感器包括贴置于数字控制卷扬机受力敏感部位的一个以上应变片；各数字控制卷扬机的负荷传感器和马达通过接口电路与控制系统的主控计算机信号连接并且所述马达作为主控计算机的执行部件。
还可以令焊接装置包括位于筒形仓体墙壁上方的环形轨道和与环形轨道配合连接沿环形轨道运行的电阻焊机。
本发明根据上述方法实现其目的的技术方案之四：制造一个内衬容器部件横圈，包括宽度1至2米的不锈钢卷板用自动氩弧焊机对接制成一个刚好放入筒形仓体的大圈圈。令所述大圈圈各部分厚度一致，在横圈的两个环形端面分别制作上、下连接界面，上连接界面设置有折弯角度范围为140°±40°的折弯嵌槽；下连接界面设置有折弯角度范围为35°±18°折弯短板；所述折弯嵌槽的深度尺寸与折弯短板的长短尺寸相同或者相近。
有益效果：本发明采用地下半地下的筒形仓体可以耐外面土壤的压力，从而可以安全地利用土壤的蓄冷能力抑制库存物温度的上升。采用热管与仓库壁传热连接可以利用热管的单向传热性能在气温低于库存物温度时不断将库存物的热能散发到大气中而无需耗用能量。大致估算：以一个100万斤的粮库配置40支热管一个冬季散热4千千瓦时（40支热管*10小时/天*100瓦/支*100天）、散热效率80%、粮食的比热容为水的一半计，可以将100万斤粮食降温11℃。这样如果以进仓库存物的温度为19℃计，可以使第一个夏天库存物的最高温度不超过8℃。在秋季的夜晚，气温低于8℃时又可以散热降温了。通常，出现霜降意味着气温降到零℃以下。而对于内陆性气候，一年中许多日子晚间的温度都会降到很低，这时候就会通过热管向环境输出热能使得筒形仓库内部温度不到降低。在仓库外围的土壤中设置热管可以促进周围土壤的降温，更多地蓄冷抑制地下其它温度略高部分对库存物的热能贡献。
采用内衬容器可以实现防潮双保险，通过对夹层空间抽真空，即使在巨大的地下水压力下极少量的渗透水或者空气中的水分也可以被去除。内衬容器的槽道有助于保持气流通道。通过对内衬容器内部抽真空，可以抑制库存物的呼吸、氧化和新陈代谢，对非种子用途的食用粮食有利无害。采用连接内衬容器内部与专用贮气罐的输气管，可以通过实现对种子的氧气控制来照顾种子或者维持仓库内其它气体的浓度满足需要。对内衬容器内部抽真空，还可以对高湿度的粮食直接在仓库内进行脱水，避免北方粮食冬季冻在外面半年多耗子损耗和霉烂严重的问题。抽真空本身也是一种相对比较温和的降温过程，只要不太过。采用内衬容器的另一个好处是：可以令夹层空间的真空度略高于内衬容器中的真空度，即使略高于0.001个大气压也可以提供每平方米10千克的压力用于举托内衬容器的顶部不锈钢板使之形状饱满。对于内衬容器包括顶部95%以上面积与筒形仓体接触、内衬容器内部为0.8至0.9个大气压、夹层空间即使抽真空至0.5个大气压，筒形仓体墙壁因为抽真空承受的单向压力也可以从每平方米5吨降低至每平方米1至2吨，使筒形仓体的工况得到优化。
采用强迫循环的管道换热装置，可以更好地适应库存物的分布参数特性进行热交换，并具有换热功率大的优点，但循环泵需要耗用少量能量。
采用热泵机组通过热或者管道换热装置的换热界面从仓库里吸热具有功率大、适合高湿度粮食需要尽快脱水防止温度过高烧坏粮食的需求，短时间脱水后以后就可以不依靠热泵机组降温；当然，这种情况下也可以采用负压源包括罗茨鼓风机来提供低真空或者负压实现脱水降温。
采用热泵机组或者太阳能对仓库内部加热，可以实现某些水果对贮存温度不能太低的要求。热泵机组加热功率大并且节能。利用太阳能加热则可以不用电。
由于库存物的温度始终保持很低，稻米的游离脂肪酸可以历经多年仍然保持极低的水平。既可以减少稻谷一两年就陈化不得不作为饲料处理浪费粮食的情景，又可以使消费者享受更好品质的谷物。
采用数字控制卷扬机可以控制筒形仓体的下降状态并给予钢芯网架均匀的拉力，实现预应力效果。采用驳接刚体或者环状驳接刚体可以确保筒形仓体的受力安全，不受或者少受可能出现的吊塔事故的影响。同样，对不锈钢薄壁内衬容器采用数字控制卷扬机可以确保其制造过程中的状态控制和良好工况。
筒仓机采用数字控制卷扬机可以实时了解在建筒形仓库的受力状态，既可以及早对可能的局面采取措施包括在第一时间平衡所有数字控制卷扬机的负荷、对个别数字控制卷扬机的特性进行校正补偿以确保建造出优质仓库；还可以根据所述卷扬机历史数据进而推算出地下水文属性，为积累经验和后期的仓库管理提供第一手资料。
对于外径10米、平均内部高度9.5米、筒形仓体壁厚0.14米的钢筋混凝土筒形仓体，容积约704.5立方米，可以储存约105万斤粮食。一组5个地下降温粮仓造价包括：混凝土300立方米10.5万元、钢筋40吨25万元、内衬容器不锈钢板2355㎡14.5万元、降温设施和附件包括盖子和控制系统40万元、勘探设计审批和许可费17万元、人工10万元、折旧和不可见10万元、利税11万元，总计138万元，合0.276元/斤（未计土地、水电、地面建筑物及配套）。普通大平房粮仓十多年前的造价也要0.2元。但钢筋混凝土筒形粮仓比大平房粮仓使用寿命长至少一倍、占地面积减少一半、维护费和损耗则降低80%；对于长三角地区的稻米，陈化年限从两年可望延长至8年以上。建造地下降温粮仓时挖出的土可以烧砖则每立方卖50元可以收入17.5万元。采用塑料薄膜内衬容器还可以比不锈钢内衬容器减少投资近20万元。采用塑料薄膜内衬容器时，其筒状部分贴置于混凝土筒形仓体墙壁，并利用与筒形仓体上的软铁板磁吸连接的磁铁块压住。所述软铁板均布于筒形仓体上。塑料薄膜筒形仓体的顶部通过设置于筒形仓体顶部的线缆吊接连接。
对于内陆性气候，可以通过在地下降温仓库的上面设置少量光伏电池板来建造不依赖电网的果品地下降温果品仓库，仅仅用电网增容费用和冷库设备的预算投资光伏电池就可以在以后的25年期间每年除了自用电能节省电费数万元以外每年还可增加售电收入若干万元。
建造使用热泵机组同时采用热管和管道换热装置降温的地下半地下冷库或者仓库，有助于节约用电。采用光伏电池板建造利用光伏电池板供电的光伏地下降温仓库可以节约用电或者不依赖电网。
下面结合附图进一步说明。
图1是一个地下降温粮仓施工现场的设备布局图。
图2 是一个正在施工的地下降温粮仓正视结构示意图。
图3和图4分别是一个与筒形仓体结合的旋转刃具挖土机的上视和正视结构示意图。
图5和图6分别是一个带热管散热装置的地下降温粮仓的正视和上视结构示意图。
图7是图6的仓库壁上热管孔道及热管部分的放大特写。
图8是一个中空气流通道的复合结构示意图。
图9是一个管板换热器将的正视结构示意图。
图10是一个管板换热器将的横截面结构示意图。
图11 是一个液压竖条竖起装置的结构示意图。
图12是两个不锈钢板制造的横圈的上下边连接界面开始咬合时的状态。
图13是两个横圈的上下边连接界面咬合完毕并且咬合边板成与横圈主体成直角时的状态。
图14是一个在筒形仓体内部制作横圈式内衬容器的现场工作示意图。
图15和图16分别是一座发电散热一体装置的地下降温粮仓白天和夜间的状态结构示意图。
图中1.钢轨；2.吊塔；3.桁架；4.刚性驳接体；5.数字控制卷扬机；6.筒形仓体；7.钢芯网架；8.钢筋；9.筒形仓底；10.浇筑模板；11.地下降温粮仓；12.挖土旋转刃具总成；13.混凝土泵送装置；14.弃土提升装置；15.弃土输送带；16.可移动房；17.光伏电池板；
20.外圈旋转刃具；21.撑杆；22.环形导轨；23.固定板；24.活动板；25.丝杆；26.上端机架；27.中圈旋转刃具；28.中心旋转刃具；29.翻边；30.土壤；31.热管；32.热端；33.管状孔道；34.渐开线状翅板；35.外围热管散热装置；36.内部热管散热装置；37.盲管；38.内衬容器；39.夹层空间；40.负压管道；41.夹层空间负压源；42.筒形仓库负压源；43.真空管道；44.库存物；45.中空气流通道管；46.冷端；47.仓肩；48.隔热防水层；
50.竖条；51.翅板；52.U型管；53.机身；54.液压推动装置；55.可翻转托架；
60.横圈；61.折弯嵌槽；62.折弯短板；63.滚轮；64.软铁板；65.磁铁块；66.预埋螺丝连接界面；67.导水沟；68.纵向槽道；
71.光伏电池板；72.平板散热器；73.发电散热一体装置；74.管板换热器；75.库存物输送装置。
具体实施方式
图1和2共同给出本发明第一个实施例。
图1和2中，在经过勘查的现场，铺设两组平行的钢轨1，在钢轨1上安装吊塔组，吊塔组包括四个吊塔2，四个吊塔2之间用桁架3连接成一体。将刚性驳接体4高置并与吊塔2连接，在刚性驳接体4下侧均布若干个数字控制卷扬机5，数字控制卷扬机5的下端连接筒形仓体6钢芯网架7部分钢筋8；制作钢芯网架7包括筒形仓底9的钢芯网架7。筒形仓体6的浇筑模板10也采用挂靠于刚性驳接体4的卷扬机牵引。
沿着钢轨1需要建造一排地下降温粮仓11。可以采取用一个吊塔组逐个建造多个地下降温粮仓11，也可以同时用多个吊塔组各自建造一个地下降温粮仓11。吊塔组之间也可以适当合并。
浇筑筒形仓底9前，先开挖出埋置挖土旋转刃具总成12的空间并埋置挖土旋转刃具总成12，然后用混凝土泵送装置13泵送混凝土浇筑筒形仓底9及最下面的筒形仓体6并进行养护。养护期间展开链斗式弃土提升装置14和弃土输送带15的安装调试。待筒形仓底9养护结束，继续往上与钢筋8为基础制作筒形仓体6的钢芯网架7、拆除筒形仓底9的浇筑模板。
当采用整条钢筋8时，一开始刚性驳接体4的安装位置高，弃土提升装置14等的作业高度也高。以后随着筒形仓体6的下沉，还可以放低刚性驳接体4，以降低弃土提升装置14等的作业高度。因此，刚性驳接体也可以采用卷扬机结构与吊塔2连接。
为了在各种复杂土层和地下水文条件下确保筒形仓体6的正确施工，对各数字控制卷扬机设置负荷传感器，并令负荷传感器和数字控制卷扬机马达各自通过接口电路与地下降温粮仓专用设备挖土机控制系统的主控计算机信号连接，使得各数字控制卷扬机的状态根据主控计算机的状态变化而变化。并采集相关数据用于地下土壤水位属性的分析。
地下降温粮仓11建成后，钢轨1可以不拆，用于以后存取粮食的设施安装界面。因此，弃土提升装置14和弃土输送带15的运行路线可以作为日后粮食存取的运行路线，只要将。还可以在钢轨1上运行可移动房16和光伏电池板17。光伏电池板17在晚间应该竖直不遮挡地表对天空的热辐射。为方便刮板式输送机进入和作业，地下降温粮仓11的出口可以偏心设置。
钢轨和吊塔经过充分的产业实证，一致性、可靠性和技术参数稳定为设计人员熟悉信赖；钢轨和吊塔的操作界面和施工规范为现场人员熟悉；采用桁架后设施的整体性好、安装精度容易达到较高标准、对作业面的负面影响小且可控；钢轨和吊塔部件的供应有保障。
图3和4共同给出本发明第二个实施例。
图3和4中，事先在筒形仓底9下面挖去一些土，外圈旋转刃具20得以进入安装位置。在筒形仓底9事先设置的安装界面上安装撑杆21和环形导轨22并安装外圈旋转刃具20，包括用固定板23、活动板24和丝杆25组成的一个外圈旋转刃具丝杆调节机构，外圈旋转刃具丝杆调节机构通过一个转动副机构与环形导轨22连接。通过调节固定板23和活动板24的相对位置可以调节安装于活动板24上的外圈旋转刃具20的运动范围。在筒形仓底9事先设置的安装界面上安装上端机架26并安装中圈旋转刃具27和中心旋转刃具28。
各圈旋转刃具20、27和28构成旋转刃具总成。启动各圈旋转刃具20、27和28挖土。外圈旋转刃具20边沿环形导轨22旋转边切削土壤，由于需要在筒形仓体6下方留存一些土壤支撑筒形仓体6以免其下降过快失控，在筒形仓体6的下方保留有一段与筒形仓底9翻边29接触的土壤30。因为受到筒形仓体6的重压，靠近翻边29的筒形土壤30会被压碎翻落并被各圈旋转刃具20、27和28旋向筒形仓体6的轴心线处。由于土壤的属性不同，需要调节土壤30的壁厚以获得需要的对筒形仓底9翻边29的支撑力。这一任务由外圈旋转刃具丝杆调节机构实现。
挖土一段距离，启动各数字控制卷扬机5使筒形仓体6可控下降设定深度，再将筒形仓体6的浇筑模板31向上移动并继续浇筑混凝土增加筒形仓体6的高度。等到新浇筑的混凝土强度足够，就再次启动各圈旋转刃具20、27和28挖土并使筒形仓体6下移到位。挖出的土壤通过弃土提升装置和弃土输送带移除。
筒形仓体建造完毕，拆除环形导轨22、撑杆21和上端机架26，再对筒形仓底9翻边29内侧的空白处加置钢筋和混凝土形成完整的筒形仓底9。再根据设计要求，制作钢板内衬容器或者建造筒形仓肩。
图5 至7共同给出本发明第三个实施例。
图5至7中，地下降温粮仓11埋置于地表下土壤30中。热管31的热端32与地下降温粮仓11墙壁上的管状孔道33传热连接。热管31为一种铝型材热管，工质采用冰箱空调制冷剂。热管31管壁带有渐开线状翅板34。渐开线状翅板34既与管状孔道33充分贴合，又方便热管31安装取出。在安装和取出热管31时，边逆时针旋转热管即可以方便地边沿热管31的轴心线移动热管31。为了减缓周围土壤30的热传导增加地下降温粮仓11的温度，在地下降温粮仓11的外围也安装了外围热管散热装置35；并且在地下降温粮仓11内也设置了内部热管散热装置36。内部热管散热装置36插入一个盲管37中，盲管37从筒形仓体6的上方嵌入筒形仓体6并与筒形仓体6密封连接。盲管37还从内衬容器38的上方嵌入内衬容器38并与内衬容器38密封连接。需要时盲管37可以用支撑件加固。
在地下降温粮仓11内部设置有内衬容器38，在地下降温粮仓11与内衬容器38之间的夹层空间39设置了负压管道40并与夹层空间负压源41连通。在地下降温粮仓11与筒形仓库负压源42之间设置了真空管道43用于抽真空形成负压。在库存物44中间插入若干支中空气流通道管45。中空汽流通道管45长度范围为地下降温粮仓11高度的50%至98%；大致竖直安置；顶端高出库存物44上表面。通过中空气流通道管45，库存物43中的湿气得以迅速达到地下降温粮仓11顶部并被筒形仓库负压源42吸除。热管31的冷端46伸出地面与大气充分接触。
为了方便热管31维修，令筒形仓体6向上延伸至地面。这样还保护热管31不与土壤接触。在地下降温粮仓11的仓肩47上面及外围设置隔热防水层48以阻挡地面的热能进入地下降温粮仓11和雨水携带热能增加地下降温粮仓11周围土壤的温度。阻挡地面的热能夏季可以使位于表面的库存物温度降低3℃；被阻挡雨水携带的热能以平均温度19℃、土壤目标温度3℃和300平方米范围每年进入地下的雨水400立方米计，每年约阻挡的热能达640万大卡。
图8给出本发明第四个实施例。
图8中，一段中空气流通道管45，其表面带有通气不能通过库存物的微孔，微孔如斜线阵列所示。微孔宽度为0.4至2毫米；长度2至30毫米；具体尺寸可根据库存物的颗粒大小选择。中空气流通道管45的高度尺寸范围为仓库高度50%至100%；管径取20至100毫米。中空气流通道管45采用弹簧状形式时可以采用加强筋增加强度；加强筋可以位于所述弹簧管包络线所构成的旋转曲面的轴心线上。中空气流通道管也可以与深入内衬容器的盲管一体设计制造并以盲管作为加强筋。
在筒形仓体部分完工后，可以先制造筒形仓底或者先制造筒形仓肩；在仓底土层足够稳定并且地下水汇聚较慢时，可以直接一次或者分次铺设筒形仓底；当仓底土层不稳定或者地下水汇聚过快时可以采用浇筑模板铺设于仓底；为了回收浇筑模板，可以第一次将筒形仓底的孔径减小至原来的0.6倍左右；然后再缩小孔径至2米左右；需要时，可以在筒形仓底设置若干工艺孔用于抽水或者灌水以保持仓底外侧土壤压力，最后再堵上工艺孔；筒形仓底也可以制成预制件然后吊下至现场实施装配。
不锈钢板内衬容器吊装设备根据内衬容器采用竖条拼接或者横圈拼接分为两种；竖条拼接的竖条包括带U型弹性管道和内凹槽道的钢板或者不锈钢板；横圈拼接的横圈包括经自动氩弧焊机连接成圈的钢板或者不锈钢板；竖条拼接可以采用手持式激光焊接装置，手持式激光焊接装置轻巧、焊接质量好表面不变色不析铬并且焊接尺寸不受限制，但叠焊时钢板的厚度不能太薄。为此，还可以设计双板并排端面的融焊连接。
图9和10给出本发明第五个实施例。
图9和10中，管板换热器竖条50包括带嵌槽的翅板51和嵌入翅板51嵌槽中的U型管52。相邻两片管板换热器竖条50的边缘相叠，用手持式激光焊接装置实施焊接使之密封连接，重复将多个竖条50贴筒形仓体焊接连接，直至制成一个完整的内衬容器的仓体。每一个带U型管52的管板换热器竖条50都可以是一个独立的换热器件。
嵌槽或者槽道的用处包括可以在安装时保持较小的直径方便进入筒形仓体；在贮存物体时，可以利用库存物的重力使内衬容器的直径稍微增加并与筒形仓体贴合实现低热阻连接。槽道还具有吸收径向尺寸误差的作用以及吸收内衬容器与筒形仓体热膨胀系数不同带来的尺寸变化问题。此外，如果需要吸收垂直方向的尺寸误差和变化，可以通过在内衬容器的顶部制作同心波纹表面来实现。但实际上，不考虑这部分也没有关系。
内衬容器本身也可以通过嵌入的弹性U型管换热。槽道还保留夹层空间的气流通道，使负压源的作用可以深入到夹层空间的各部分。
一个带U型弹性管道和内凹槽道的钢板或者不锈钢板竖条50长度可达10米以上，需要用专用设施将其托起再与卷扬机连接然后再送入筒形仓体中到位。
图11给出本发明第六个实施例。
图11 中，可移动液压竖条竖起装置包括若干个轮状物、机身53、液压推动装置54和可翻转托架55。其工作原理：待装运的竖条放置在液压竖条竖起装置处于水平位置的机身51上并固定。运抵现场后，用液压推动装置54将可翻转托架55翻转处于竖直状态如虚线示；然后用卷扬机牵挂竖条后，松开紧固，液压竖条竖起装置撤出。完成一次竖条的装运和竖起。
图12和13共同给出本发明第七个实施例。
图12和13中，上下两个横圈60的连接界面上连接界面折弯嵌槽61和下连接界面折弯短板62相互对接实施咬合。通过逐渐下降数字控制卷扬机使上面横圈60的上连接界面折弯嵌槽61下移并使下连接界面折弯短板62伸入上连接界面折弯嵌槽61中如一侧虚线所示，再用咬边器具依托后面筒形仓体6的抵座力对嵌入连接的上、下连接界面61、62进行压实并顺时针板转至水平状态。然后再用滚焊机的滚轮63对所述咬边实施电阻焊接。还可以将采用咬边器具压实板转和电阻焊机一步完成。所述焊接也可以改为激光焊接。有关的咬边器具、电阻焊机和激光焊接设备可以订购获得。通过焊机增加了筒形仓体6各部件之间的连接强度。
在筒形仓体6的表面设置有磁吸界面软铁板64；在横圈60内表面用磁铁块65与软铁板64磁吸连接。每个磁铁块65的吸力可达6千克。以适当密度均匀布置磁铁块65可以确保横圈60或者说内衬容器处于理想位置。采用可以磁吸的不锈钢板制造横圈60还可以避免减少磁铁块65掉落的现象。
图12和13中，在筒形仓体6的表面还设置有预埋螺丝连接界面66。预埋螺丝连接界面66包括一个端口带凹点的内螺纹深孔。装配非透明的内衬容器时，先用磁铁滑过大致的螺丝连接界面区域，探出螺丝连接界面后用橡胶锤击即可在内衬容器表面形成锤击凹点定位，对准锤击凹点鉆入自攻螺钉即可实现内衬容器部件包括横圈60与筒形仓体6的螺钉连接。还可以在自攻螺钉与内衬容器60接触部位设置一个大垫圈来保护内衬容器60的钻孔不致于扩大，还可以在自攻螺钉与内衬容器60接触部位凃设粘结密封材料确保内衬容器的封闭性。
图12和13实施例横圈60之间的咬边结构可以实现内衬容器的直径最大化。
图12和13实施例也可用于两个竖条的咬合。但对于竖条，还可以直接加工出如图13的两个连接界面咬边形状，在现场装配后直接焊接。
图14给出本发明第八个实施例。
图14中，地下降温粮仓11的筒形仓体6已经建造成功。利用实施例1中所述钢轨1上安装的吊塔组吊塔2、及与刚性驳接体4连接的若干个均布的数字控制卷扬机5吊装运送内衬容器38的部件包括底板、横圈60、顶板和盖子。
内衬容器6的不锈钢板底板、横圈60和顶板可以在车间切割落料后运至现场，在现场用自动氩弧焊机连接成形并用折边机折出底板和顶板的连接翻边即折边直板再制作与横圈60的咬边连接界面，横圈60也要加工出咬边连接界面。折边直板长度30至200毫米范围只要方便后续作业即可。咬边连接界面的内容参照上面的实施例。横圈60采用宽度1.5米、厚度0.25的带磁性不锈钢卷板制作。
先用水管和水泵连接筒形仓体6底部导水沟67，用于可能需要的排水作业。并在筒形仓体6墙壁上的纵向槽道68内嵌入换热管道。
用数字控制卷扬机5吊装底板到位，吊装横圈60使之与下面的部件对接；再用咬边器具依托后面筒形仓体6的抵座力对嵌入连接的两连接界面进行压实并顺时针板转至水平状态。然后再用滚焊机对所述咬边实施电阻焊接。这部分内容参照上面实施例。依次继续叠加横圈直至所有横圈焊接完毕，再连接内衬容器的顶板直至完成；然后再建造安装钢筋混凝土筒形仓肩至完工。
采用横圈连接制造内衬容器，同样的不锈钢卷板焊缝数量只有竖条连接的三分之一；横圈60各部分的厚度一致。但横圈60不易加工连接换热管道的竖直槽道，因此在混凝土筒形仓体6墙壁上制作纵向槽道。
采用数字控制卷扬机吊装横圈等，装配时能得手应心包括能够避免不锈钢薄板内衬容器过冲碰撞；还可以一次运送到位。
图15和16中，设置若干个正面为光伏电池板71、背板为平板散热器72的发电散热一体装置73，通过一个转动副与基础连接；光伏电池板71与输电线缆连接；平板散热器72通过管路与循环泵和设置于地下降温仓库内外的管板换热器74水路连接。所述水路中含有抗冻热媒。发电散热一体装置73具有两种状态：白天光伏电池板71向上的发电状态和夜间平板散热器72向上的散热状态。平板散热器可以采用现有的管板结构包括弹性管道平板太阳能集热器技术制作，要求膜层的发射率尽可能高包括采用黑板漆制作膜层。
图15和16实施例白天发电并且对地下降温粮仓11遮光80%以上；夜间将地下降温仓库11内的热能散发到环境。
图15和16实施例设置于地下降温粮仓11中的管板换热器74与库存物输送装置75的连接界面一体化设计制造，包括在管板换热器74上设置两条滑槽，并在库存物输送装置75的底端两侧各设置两个与所述滑槽配合滑动连接的滑块。这样，库存物输送装置75进入地下降温粮仓11时，其底端的滑块与所述滑槽配合，就可以使滑槽约束库存物输送装置75的状态并承担其部分重量，使得其进出地下降温粮仓11变得十分方便。
Claims (7)
1.地下降温仓库的降温方法：建设地下半地下降温仓库，利用土壤的蓄热性能平抑库存物的温度波动性使其避免有害高温；
在所述仓库墙壁设置换热界面并用换热界面安装连接降温换热器件，利用降温换热器件在气温低时将库存物的热能散发到环境中，使库存物通过降温长期处于合适的库存温度；降温换热器件包括热管换热装置和管道换热装置；采用直接降温的热泵机组和风机；保持热管的热端或者管道换热装置的吸热界面与换热界面传热连接，保持热管冷端或者管道换热装置的放热界面与外界的充分换热并将热管冷端或者管道换热装置的放热界面置于防护设施的有效防护范围内免受撞击；管道换热装置包括自然与强迫循环换热装置；强迫循环换热装置的循环泵可以正反向运行即吸热界面和放热界面可以互换；
在仓库周边的土壤以及仓库内部设置降温换热器件；在仓库内部设置中空气流通道管；解决库存物热阻和气阻大的问题；
对于温度容易过低的情况，通过对库存物增温使之避开有害低温段；增温的设施包括强迫循环换热装置、热泵机组和太阳能集热装置及其组合；
进一步，建设可以承受内部真空负压的所述仓库并对所述仓库设置密封仓盖，对所述仓库抽真空来降低其内部温度和湿度使库存物处于良好的温度与湿度范围避免结露、降低氧气浓度抑制库存物的新陈代谢；
通过对所述仓库施放特定气体来贮存库存物；
对钢筋混凝土建造的所述仓库设置内衬容器，提高其密封性能避免因渗水导致内部湿度过高的现象；内衬容器包括不锈钢薄壁容器、塑料容器和薄膜容器；内衬容器本身带盖子或者与筒形仓体共用一个盖子；内衬容器壁平滑或者带有若干条波纹槽道，波纹槽道内凹；进一步，对所述仓库墙壁与内衬容器之间的夹层空间抽真空增加对库存物的外围防护减缓所述仓库因为密封不够而产生的漏气渗水现象和减缓所述仓库因为抽真空产生的单向受力不良工况；对内衬容器内部抽真空实现真空贮存包括低真空贮存以消灭鼠害虫害抑制霉变；再进一步，在内衬容器内部以及夹层空间可能积水的地方设置导水沟，并采用一根与泵水设施进水口连通的吸水管深入或者连接导水沟；
设计制造建设上述仓库的专用设备，包括筒形仓体现场建造设备和内衬容器现场建造设备；
筒形仓体现场建造设备包括地面基础构架、地下钻挖设备、筒形仓体制作设施和控制系统；
基础构架包括钢轨基础、设置于钢轨基础上的吊塔构架和一个与吊塔构架连接的高置驳接刚体，在驳接刚体下侧均布连接若干个数字控制卷扬机连接在建筒形仓体的钢芯网架用于实现在建筒形仓体的良好工况和可控下降及筒形仓体浇筑模板的状态控制；数字控制卷扬机各自含有负荷传感器，负荷传感器包括贴置于数字控制卷扬机受力敏感部位的一个以上应变片；各数字控制卷扬机的负荷传感器和马达通过接口电路与控制系统的主控计算机信号连接并且所述马达作为主控计算机的执行部件；
筒形仓体制作设施包括钢芯网架制作设施、可移动筒形仓体混凝土浇筑模板和混凝土浇筑设备；令可移动筒形仓体混凝土浇筑模板通过卷扬机挂靠于驳接刚体上；
地下钻挖设备包括若干个旋转刃具挖土设施和弃土输送设施；
内衬容器现场建造设备包括薄壁钢板内衬容器部件的工装夹具、切割和焊接设施、咬边制作装置、凹槽滚筋装置和控制系统；所述工装夹具包括构成内衬容器的竖条部件的托举和插入筒形仓体的装置、与沿筒形仓体同心布置的环形工装轨道和与环形工装轨道配合连接的可移动横圈或者竖条夹具、深入内衬容器的连接设施包括咬边机和电阻焊机。
2.根据权利要求1所述方法制造的地下降温仓库，包括地下或者半地下仓库和降温换热器件；所述仓库包括筒形仓体、筒形仓底、筒形仓肩和翻盖，其特征是在所述仓库的墙壁内部或者表面、或者所述仓库内部、或者离所述仓库5米以内的外围设置有换热界面并用换热界面安装连接降温换热器件；降温换热器件包括热管换热装置和管道换热装置。
3.根据权利要求2所述的地下降温仓库，其特征是所述仓库为钢筋混凝土墙壁的筒形仓库，所述换热界面为设置于所述墙壁上的纵向凹槽，热管换热装置的热管或者管道换热装置的管道嵌入所述纵向凹槽并与所述纵向凹槽传热连接。
4.根据权利要求2所述的地下降温仓库，其特征是含有沿筒形仓体的内壁或者外壁布置的热管孔道，热管孔道内含有热管并与热管热端传热连接，热管的冷端伸入大气并带有南侧或者北侧遮光防护板；在筒形仓体内壁布置的热管伸出筒形仓体部位含有与筒形仓体的密封部件。
5.根据权利要求2或者4所述的地下降温仓库，其特征是在热管冷端或者管道换热装置的放热界面含有防护设施；或者在筒形仓体的内表面均布有磁吸连接界面软铁板；或者在仓库内部设置有中空气流通道管，所述中空气流通道管包括一个表面带有通气但不通过库存物的微孔、大致竖直安置、顶端高出库存物平面的管状物，所述管状物包括直管和弹簧状盘管。
6.根据权利要求2或者4所述的地下降温仓库，其特征是仓库内部通过管道与一个以上负压源连通。
7.根据权利要求2或者4所述的地下降温仓库，其特征是在仓库内部含有密闭的内衬容器，并含有一根负压管道连通仓库内壁与内衬容器之间的夹层空间和一个夹层空间负压源；或者含有一根真空管道连通内衬容器与一个内衬容器负压源；或者，内衬容器与换热界面一体制作，包括内衬容器作为弹性管道管板换热器的翅板；或者内衬容器连接包括粘结一个管板换热器；或者在内衬容器内部或者夹层空间含有导水沟，并含有与泵水设施进水口连通的吸水管深入或者连接导水沟；或者含有一台热泵装置，所述热泵装置的吸热界面与降温换热器件的放热界面低热阻连接或者所述热泵装置的吸热界面与仓库内部直接传热连接；或者热泵装置的放热界面与仓库内部直接连接；或者管道换热装置与一个太阳能集热装置的热能输出界面传热连接；或者在筒形仓体的内壁均布有若干磁吸连接界面。
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