CN108184995A - 磷化铝智能熏蒸机 - Google Patents

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李臻
沈笑蕾
潘笑俊
肖海红
沈宗海
祝君
杨阳
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Abstract

本发明公开了一种磷化铝智能熏蒸机，包括内置有磷化铝的反应箱、进风管路、出风管路、磷化氢浓度在线检测系统、磷化氢防爆消解系统，进风管路与出风管路安装在反应箱的两侧；所述磷化氢浓度在线检测系统主要包括控制器、安装在进风管路上的进风口磷化氢传感器、安装在出风管路上的出风口磷化氢传感器，进风口磷化氢传感器、出风口磷化氢传感器均与控制器相连；所述磷化氢防爆消解系统主要包括磷化氢消解液箱、喷淋管路、增压水泵，磷化氢消解液箱通过喷淋管路与反应箱连通，增压水泵安装在喷淋管路上、并与控制器相连。本发明能够定时检测记录熏蒸时的磷化氢浓度；断电等紧急状况发生时，启用磷化氢防爆消解系统，消除磷化氢气体爆炸隐患。

Description

磷化铝智能熏蒸机
技术领域
本发明涉及粮仓熏蒸领域，特别是涉及一种磷化铝智能熏蒸机。
背景技术
仓储虫害每年造成的储粮损失十分严重，为减少和防止储粮损失，通常采用磷化氢熏蒸的方式进行防治。传统熏蒸方式是人工粮面施药或通风口施药，这需要粮食仓储工作人员凭借工作经验进行施药，熏蒸时磷化氢浓度不可控制，若浓度偏高则造成药剂的大量浪费以及尾气排放的污染，若浓度偏低则无法保证熏蒸效果，实现不了有效熏蒸。而磷化氢气体是一种剧毒、易燃、易爆气体，若磷化氢气体浓度在熏蒸过程中不可检测，如果施药不当可能会导致火灾爆炸等重大危害。
因此亟需提供一种新型的粮仓熏蒸设备来解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种磷化铝智能熏蒸机，能够定时检测记录熏蒸时的磷化氢浓度；断电等紧急状况发生时，启用磷化氢防爆消解系统，消除磷化氢气体爆炸隐患。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种磷化铝智能熏蒸机，包括内置有磷化铝的反应箱、进风管路、出风管路、磷化氢浓度在线检测系统、磷化氢防爆消解系统，进风管路与出风管路安装在反应箱的两侧；
所述磷化氢浓度在线检测系统主要包括控制器、安装在进风管路上的进风口磷化氢传感器、安装在出风管路上的出风口磷化氢传感器，进风口磷化氢传感器、出风口磷化氢传感器均与控制器相连；
所述磷化氢防爆消解系统主要包括磷化氢消解液箱、喷淋管路、增压水泵，磷化氢消解液箱通过喷淋管路与反应箱连通，增压水泵安装在喷淋管路上、并与控制器相连。
在本发明一个较佳实施例中，所述进风管路主要包括进风口、进风管、风机，进风管的一端通过进风口与粮仓回风管路连接、另一端与反应箱连接，风机安装在进风管上、并与控制器连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述磷化氢浓度在线检测系统还包括进风口阀门、进风口磷化氢传感器阀门、进风口磷化氢气泵、出风口阀门、出风口磷化氢传感器阀门、出风口磷化氢气泵；
所述进风口阀门安装在进风管路上，所述进风口磷化氢传感器阀门、进风口磷化氢气泵依次安装在进风口磷化氢传感器上；
所述出风口阀门安装在进风管路上，所述出风口磷化氢传感器阀门、出风口磷化氢气泵依次安装在出风口磷化氢传感器上；
所述进风口阀门、进风口磷化氢传感器阀门、进风口磷化氢气泵、出风口阀门、出风口磷化氢传感器阀门、出风口磷化氢气泵均与控制器连接。
进一步的，所述进风口阀门、出风口阀门采用电磁阀或手动阀；
所述进风口磷化氢传感器阀门、出风口磷化氢传感器阀门采用多通电磁阀。电磁阀通过控制器控制开启与关闭。
在本发明一个较佳实施例中，所述反应箱的顶面设置有装药口，底面设置有排水口及滚轮，侧壁设置有进气口、出气口；中部设置有置药盘，用于放置磷化铝，上部设置有喷淋延长管，喷淋延长管与喷淋管路连通，喷淋延长管上设置有若干个喷头，通过雾化磷化氢气体消解液，增大溶液与磷化氢气体接触面积，同时增大与反应箱内残余磷化氢气体的反应速度。
在本发明一个较佳实施例中，所述磷化氢防爆消解系统还包括循环管路、循环水泵，循环管路的一端与反应箱排水口连通、另一端与磷化氢消解液箱连通，循环水泵安装在循环管路上，实现磷化氢消解液的循环利用。
在本发明一个较佳实施例中，所述磷化氢防爆消解系统还包括备用电源、报警装置，所述备用电源与控制器、增压水泵、进风口磷化氢传感器连接，所述报警装置安装在反应箱上、并与控制器连接。若出现异常断电现象，备用电源将及时启动供电，控制器判断出备用电源进入工作时会及时启动报警装置及磷化氢防爆消解系统。
进一步的，所述磷化氢消解液箱的顶面上开有注液口，用于注入磷化氢消解液，侧面设置有液面观察窗，方便观察磷化氢消解液箱中消解液的剩余容量。
在本发明一个较佳实施例中，所述控制器采用PLC控制器或单片机，所述控制器通过工控电脑与粮仓中心控制室电脑相互通信。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设置磷化氢浓度在线检测系统能够定时监测磷化氢气体浓度，不仅有助于仓储人员对熏蒸状况进行实时跟踪把握，而且能够实现对储粮的有效熏蒸；断电等紧急状况发生时，启用磷化氢防爆消解系统，通过打开增压水泵喷淋磷化氢消解液，降低反应箱内气体浓度，消除磷化氢气体爆炸隐患，大大提高粮食熏蒸过程的安全系数；
(2)本发明通过在反应箱内放置磷化铝药剂，利用粮仓中粮食蒸发的水蒸气和空气中的水蒸气与磷化铝反应产生磷化氢气体，通入粮仓底部进行熏蒸作业，不仅成本低，而且杀虫效果好；
(3)本发明将传统的粮面施药及粮仓通风口施药移到仓外设备中，大大降低了磷化氢气体对粮仓的燃爆隐患。
附图说明
图1是本发明磷化铝智能熏蒸机一较佳实施例的结构示意图；
图2是所述磷化氢浓度在线检测系统的结构框图；
图3是所述磷化氢防爆消解系统的结构框图；
图4是所述磷化铝智能熏蒸机的使用状态图；
附图中各部件的标记如下：1、进风口，2、进风管，3、风机，4、进风口阀门，5、进风口磷化氢传感器阀门，6、进风口磷化氢传感器，7、反应箱，8、置药盘，9、喷头，10、装药口，11、万向轮，12、定向轮，13、磷化氢消解液箱，14、注液口，15、液面观察窗，16、循环管，17、喷淋管路，18、增压水泵，19、出风口阀门，20、出风管，21、出风口磷化氢传感器阀门，22、出风口磷化氢传感器，23、出风口，24、循环水泵，25、喷淋延长管，26、粮仓回风管路，27、粮仓进风管路，28、进风口磷化氢气泵，29、出风口磷化氢气泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种磷化铝智能熏蒸机，包括内置有磷化铝的反应箱7、进风管路、出风管路、磷化氢浓度在线检测系统、磷化氢防爆消解系统，进风管路与出风管路安装在反应箱7的两侧。
所述进风管路主要包括进风口1、进风管2、风机3，进风管2的一端通过进风口1与粮仓回风管路26连接、另一端与反应箱7的进气口连接，所述风机3安装在进风管2上。所述出风管路主要包括出风口23、出风管20，出风管20的一端通过出风口23与粮仓进风管路27连接、另一端与反应箱7的出气口连接。优选的，所述风机3可采用离心风机，所述进风口1与出风口23可采用快接接头，安装方便快捷。
结合图2，所述磷化氢浓度在线检测系统主要包括控制器、进风口磷化氢传感器6、出风口磷化氢传感器22、进风口阀门4、进风口磷化氢传感器阀门5、进风口磷化氢气泵28、出风口阀门19、出风口磷化氢传感器阀门21、出风口磷化氢气泵29。所述进风口磷化氢传感器5、出风口磷化氢传感器22分别用于检测熏蒸机进风口1与出风口23的磷化氢气体浓度，并通过进风口磷化氢气泵28、出风口磷化氢气泵29进行抽气取样，由进风口磷化氢传感器阀门5、出风口磷化氢传感器阀门21打开或关闭对应的传感器。
所述进风口磷化氢传感器6安装在进风管2上，位于反应箱7的进气口处，在进风口磷化氢传感器6上依次安装有进风口磷化氢传感器阀门5、进风口磷化氢气泵28。所述进风口阀门4安装在进风管2上，位于风机3与进风口磷化氢传感器6之间。所述出风口磷化氢传感器22安装在出风管20上，位于出风口23处，在出风口磷化氢传感器22上依次安装有出风口磷化氢传感器阀门21、出风口磷化氢气泵29。所述出风口阀门19安装在出风管20上，位于反应箱7的出气口处。优选的，所述进风口阀门4、出风口阀门19可采用电磁阀或手动阀；所述进风口磷化氢传感器阀门5、出风口磷化氢传感器阀门21可采用一进两出多通电磁阀。当所述进风口阀门4、出风口阀门19采用电磁阀时，所述进风口阀门4、进风口磷化氢传感器阀门5、进风口磷化氢气泵28、出风口阀门19、出风口磷化氢传感器阀门21、出风口磷化氢气泵29均通过控制器控制开启与关闭。
当所述进风口磷化氢传感器阀门5采用一进两出多通电磁阀时，一出口与进风管2连接，另一出口与室外空气接通，同理所述出风口磷化氢传感器阀门21采用一进两出多通电磁阀时，一出口与出风管20连接，另一出口与室外空气接通。控制器控制进风口磷化氢传感器阀门5打开与进风管2连接的出口，启动进风口磷化氢气泵28，抽气给进风口磷化氢传感器6，检测进风口磷化氢气体的浓度，检测完成后关闭此出口，打开另外一个与室外空气接通的出口，启动进风口磷化氢气泵28，从室外抽取空气清洗传感器探头，防止传感器磷化氢中毒，既增加了传感器的使用寿命，也更好地维持监测准确度，检测进风口磷化氢气体的浓度，当数值降为0后关闭进风口磷化氢气泵28及进风口磷化氢传感器阀门5。
结合图3，所述磷化氢防爆消解系统主要包括磷化氢消解液箱13、喷淋管路17、增压水泵18、循环管路16、循环水泵24、备用电源、报警装置(图中未示出)。
所述磷化氢消解液箱13的顶面上开有注液口14，用于注入磷化氢消解液，侧面设置有液面观察窗15，方便观察磷化氢消解液箱13中消解液的剩余容量。优选的，所述磷化氢消解液可采用硫酸铜溶液。所述磷化氢消解液箱13通过喷淋管路17与反应箱13连通，增压水泵18安装在喷淋管路17上，用于增大磷化氢气体消解液喷淋流量，增大与反应箱7内残余磷化氢气体反应速度。为实现磷化氢消解液的循环利用，所述磷化氢消解液箱13还通过循环管路16与反应箱7排水口连通，循环水泵24安装在循环管路16上，便于将反应箱7内断电紧急状态下喷淋的剩余磷化氢消解液回收至磷化氢消解液箱13中，并起到液封作用，防止反应箱7内磷化氢气体通过磷化氢消解液箱13泄漏到外界。其中，所述增压水泵18、循环水泵24均与控制器连接，由控制器控制其开启与关闭。
所述备用电源与控制器、增压水泵18、进风口磷化氢传感器6、进风口磷化氢传感器阀门5、出风口阀门19连接，所述备用电源可采用便携式锂电池。所述报警装置安装在反应箱7上、并与控制器连接。若出现异常断电现象，备用电源将及时启动供电，控制器判断出备用电源进入工作时会及时启动报警装置及磷化氢防爆消解系统。
进一步的，所述反应箱7的顶面设置有装药口10，用于向内部增补磷化铝药剂；底面设置有排水口及滚轮，熏蒸过程中排水口要密封，熏蒸结束后打开排水口，将箱体内多余的磷化氢消解液排出至磷化氢防爆消解系统的循环管路16中，滚轮可设置两个定向轮12、两个万向轮11，方便设备移动；侧壁设置有进气口、出气口；中部设置有置药盘8，用于放置磷化铝药剂；上部设置有喷淋延长管25，喷淋延长管25与喷淋管路17连通，喷淋延长管25上设置有若干个喷头9，通过雾化磷化氢气体消解液，增大溶液与磷化氢气体接触面积，同时增大与反应箱7内残余磷化氢气体的反应速度。
本发明通过在反应箱7内放置磷化铝药剂，利用风机3促进风循环将粮仓中粮食蒸发的水蒸气和空气中的水蒸气与磷化铝缓慢反应产生磷化氢气体，通入粮仓底部进行熏蒸作业，不仅成本低，而且杀虫效果好。磷化铝与水接触发生双水解反应，生成氢氧化铝和磷化氢气体(有剧毒)，化学反应方程式为：AlP+3H2O＝Al(OH)3+PH3↑。
所述控制器作为所述熏蒸机的核心部件，可采用PLC控制器或单片机，体积小，功能强大，从而实现对风机3、进风口阀门4、进风口磷化氢传感器阀门5、进风口磷化氢气泵28、出风口阀门19、出风口磷化氢传感器阀门21、出风口磷化氢气泵29、增压水泵18、循环水泵24、备用电源及报警装置的启停控制及状态监控，可通过控制室电脑(远程无线)或控制柜工控电脑(现场)的软件自行对控制器发送相关控制指令，也可通过自身设置的相关参数，通过实时数据分析、自我判断并采取相应措施来实现自动控制。
在磷化氢浓度在线检测系统中，所述磷化氢浓度在线检测系统可制作为控制柜，所述控制器通过工控电脑与粮仓中心控制室电脑相互通信，通信的方式可采用无线通信。工控电脑现场手动或自动发送控制指令至控制器，控制器将进风口磷化氢传感器6及出风口磷化氢传感器22采集的磷化氢气体浓度数据上传至工控电脑，工控电脑通过无线传输装置传输至中心控制室电脑，中心控制室电脑通过无线传输装置远程接收数据及发送控制指令至工控电脑，来控制PLC控制器或单片机。
在磷化氢防爆消解系统中，当断电启动备用电源应急供电时，所述控制器判断出备用电源进入工作时会及时发送断电信息至工控电脑，由工控电脑与粮食中心控制室电脑相互通信，通信的方式可采用无线通信，并启动报警装置及磷化氢防爆消解系统，打开增压水泵18喷淋磷化氢消解液，同时关闭进风口阀门4及出风口阀门19，并开启进风口磷化氢传感器阀门5及进风口磷化氢气泵28，启用进风口磷化氢传感器6监测仓房上部回风口的磷化氢气体，并将采集数据上传至控制器。
正常磷化氢气体熏蒸作业时，对接好进风口快接接头与粮仓回风管路26、出风口快接接头与粮仓进风管路27，组装好进风通道与出风通道，接通电源，控制器、工控电脑、离心风机3、进风口阀门4、进风口磷化氢传感器阀门5、进风口磷化氢传感器6、出风口阀门19、出风口磷化氢传感器阀门21、出风口磷化氢传感器22启动。通过装药口10向反应箱7内加入一定剂量磷化铝药剂，关闭装药口10，确保排水口密封完好。打开离心风机3、进风口阀门4、出风口阀门19，开始熏蒸作业。熏蒸作业过程中，进风口磷化氢传感器阀门5其中与进风管2连接的阀门口以及出风口磷化氢传感器阀门21其中与出风管20连接的阀门口定时打开，并启用进风口磷化氢气泵28和出风口磷化氢气泵29，同时进风口磷化氢传感器6、出风口磷化氢传感器22启用，定时检测进风口/出风口磷化氢气体浓度，存档并发送给控制中心，也可以工作人员现场操作检测当前磷化氢气体浓度。检测完成后，进风口磷化氢传感器阀门5与出风口磷化氢传感器阀门21与空气连接的阀门口打开，同时启用进风口磷化氢气泵28和出风口磷化氢气泵29，清洗进风口磷化氢传感器6、出风口磷化氢传感器22。当进风口磷化氢传感器6、出风口磷化氢传感器22检测到磷化氢气体浓度为300—500ml/m3时先后关闭离心风机3、进风口阀门4、出风口阀门19，并向中心控制室电脑发送指令。
当设备遇到突发性状况如设备出现故障或电力中断时，控制器通过对设备的状态监控从而及时有效远程反馈出故障信息至中心控制室电脑，并启动报警装置及控制相关应急反应设备，打开增压水泵18进行磷化氢气体的消解防爆。
本发明通过设置磷化氢浓度在线检测系统能够定时监测磷化氢气体浓度，不仅有助于仓储人员对熏蒸状况进行实时跟踪把握，而且能够实现对储粮的有效熏蒸；断电等紧急状况发生时，启用磷化氢防爆消解系统，通过打开增压水泵喷淋磷化氢消解液，降低反应箱内气体浓度，消除磷化氢气体爆炸隐患，大大提高粮食熏蒸过程的安全系数。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种磷化铝智能熏蒸机，其特征在于，包括内置有磷化铝的反应箱、进风管路、出风管路、磷化氢浓度在线检测系统、磷化氢防爆消解系统，进风管路与出风管路安装在反应箱的两侧；
所述磷化氢浓度在线检测系统主要包括控制器、安装在进风管路上的进风口磷化氢传感器、安装在出风管路上的出风口磷化氢传感器，进风口磷化氢传感器、出风口磷化氢传感器均与控制器相连；
所述磷化氢防爆消解系统主要包括磷化氢消解液箱、喷淋管路、增压水泵，磷化氢消解液箱通过喷淋管路与反应箱连通，增压水泵安装在喷淋管路上、并与控制器相连。
2.根据权利要求1所述的磷化铝智能熏蒸机，其特征在于，所述进风管路主要包括进风口、进风管、风机，进风管的一端通过进风口与粮仓回风管路连接、另一端与反应箱连接，风机安装在进风管上、并与控制器连接。
3.根据权利要求1所述的磷化铝智能熏蒸机，其特征在于，所述磷化氢浓度在线检测系统还包括进风口阀门、进风口磷化氢传感器阀门、进风口磷化氢气泵、出风口阀门、出风口磷化氢传感器阀门、出风口磷化氢气泵；
所述进风口阀门安装在进风管路上，所述进风口磷化氢传感器阀门、进风口磷化氢气泵依次安装在进风口磷化氢传感器上；
所述出风口阀门安装在进风管路上，所述出风口磷化氢传感器阀门、出风口磷化氢气泵依次安装在出风口磷化氢传感器上；
所述进风口阀门、进风口磷化氢传感器阀门、进风口磷化氢气泵、出风口阀门、出风口磷化氢传感器阀门、出风口磷化氢气泵均与控制器连接。
4.根据权利要求3所述的磷化铝智能熏蒸机，其特征在于，所述进风口阀门、出风口阀门采用电磁阀或手动阀；
所述进风口磷化氢传感器阀门、出风口磷化氢传感器阀门采用多通电磁阀。
5.根据权利要求1所述的磷化铝智能熏蒸机，其特征在于，所述反应箱的顶面设置有装药口，底面设置有排水口及滚轮，侧壁设置有进气口、出气口；中部设置有置药盘，上部设置有喷淋延长管，喷淋延长管与喷淋管路连通，喷淋延长管上设置有若干个喷头。
6.根据权利要求1所述的磷化铝智能熏蒸机，其特征在于，所述磷化氢防爆消解系统还包括循环管路、循环水泵，循环管路的一端与反应箱连通、另一端与磷化氢消解液箱连通，循环水泵安装在循环管路上。
7.根据权利要求1所述的磷化铝智能熏蒸机，其特征在于，所述磷化氢防爆消解系统还包括备用电源、报警装置，所述备用电源与控制器、增压水泵、进风口磷化氢传感器连接，所述报警装置安装在反应箱上、并与控制器连接。
8.根据权利要求1或6或7所述的磷化铝智能熏蒸机，其特征在于，所述磷化氢消解液箱的顶面上开有注液口，侧面设置有液面观察窗。
9.根据权利要求1所述的磷化铝智能熏蒸机，其特征在于，所述控制器采用PLC控制器或单片机，所述控制器通过工控电脑与粮仓中心控制室电脑相互通信。
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