CN109566735A - 一种移动式二氧化碳气调储粮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动式二氧化碳气调储粮装置，包括波纹管连接口，所述波纹管连接口通过管道依次连接截止阀和气化器，所述气化器通过管道依次连接过滤器、球阀、调压阀、球阀和流量控制机构，所述流量控制机构包括流量计和流量控制阀，所述流量控制阀一端管连接流量计，其另一端依次管连接截流控制阀和波纹管连接口；所述流量控制阀信号连接PLC控制系统；所述气化器还设有回气机构，所述回气机构包括通过管道依次相连的截止阀和波纹管连接口。本发明绿色环保、费用低、便于应用。
Description
技术领域
本发明涉及粮食储备领域，尤其涉及一种成本低、使用灵活的移动式二氧化碳气调储粮装置。
背景技术
粮食在储藏过程中常会感染虫害和粮食品质下降的问题，造成粮食的损失或品质下降而不宜食用。目前，为了保证粮食储藏的安全，粮食储备库大多采用磷化氢熏蒸技术对粮堆进行杀虫处理。但是利用磷化氢熏蒸杀虫处理不仅在粮食中会残留化学物质，对熏蒸杀虫的操作者身体健康也会造成伤害。再者，长期使用磷化氢熏蒸杀虫会使储粮虫害产生抗药性。
随着人们生活水平的不断提高，人们对生存环境日益重视，对高品质、无污染绿色食品的需求越来越高。且联合国粮农组织已对粮油储藏过程中熏蒸剂的使用进行了进一步的限制。因此，现有的储粮过程开始采用气调储粮技术，该技术是利用人工调整储粮仓房内的空气成分，产生缺氧或无氧，阻止有害生物的新陈代谢活动，达到控制虫害的孳生和蔓延、抑制霉菌繁殖、降低粮食呼吸及生理代谢强度和延缓粮食品质陈化的目的。
气调储粮主要有以下几种方式：降氧、加氮或二氧化碳、化学除氧剂。
一、降氧是采用制氧机或分子筛除去储粮仓房内的空气中的氧气，使之含量降到3%以下，进而可以有效地抑制各种储粮害虫的生存。目前此方面的运用主要在稻米真空储藏技术方面，国内外学者做过大量的试验研究。在20世纪70年代,美国学者史托雷等人研究认为，真空储藏稻米可以有效控制害虫的发生。俄罗斯的莫斯科食品工艺研究所研究了真空储藏后稻米的蒸煮品质，结果表明:采用真空方法储藏的稻米，其蒸煮品质好于在空气中常规储藏的稻米，蒸煮时间短，米饭的膨胀率大，色白松散，这说明真空储藏方法能长期保持稻米原有的品质，与日本学者岩奇哲弥等人的研究结论一致，他们也认为在真空状态下储藏的稻米的食味好于在空气中储藏的稻米。国内的河南工业大学、四川粮食研究所等单位对稻米的真空储藏技术做了初步研究工作,得到了与国外学者相一致的结论。此类方法虽然效果好，但是对粮仓的要求高，成本投入大。
二、化学除氧剂，通过加入化学除氧剂除去粮仓中的氧气方法。
三、加氮或二氧化碳，加氮或二氧化的原理基本相同，都是向储粮仓房内充入工业生产过程中产生的氮气或二氧化碳，降低仓房内的空气含氧量。气调储藏不产生任何的有害作用，有利于环境保护，应该是极具发展前景的绿色储粮技术。如：二氧化碳气调储粮。其储粮的技术原理是：利用仓外大型供配气系统，配套粮仓CO2自动检测系统、仓房循环智能通风控制系统及仓房压力调节装置，将CO2气体集中输入密闭性能良好的气调仓房，强制循环系统使仓内CO2气体浓度均匀达到工艺浓度，自动监测仓内CO2气体浓度，使之维持在一定范围内，从而达到改变粮仓内气体的组成成分，破坏害虫及霉菌生态环境，抑制粮食呼吸，杀死储粮害虫，延缓粮食品质陈化。目前的二氧化碳气调库，均按照固定式供气站模式建设，一次性投资较大，影响了技术的进一步扩大应用，特别是液态二氧化碳需要异地购买、运输，实际操作较麻烦，运行成本较高，影响了技术的持续使用。
目前也有很多公司和机构在研究解决降低示范库的粮食防虫风险和气调吨粮费用，从而实现现代粮仓绿色、保质、节能、减损的目标。比如公开号为CN201518692U的粮仓移动式膜法充氮降氧装置，机架冷干机上有控制面板，其后部有装在冷干机上的超精密过滤器和碳床过滤器，控制面板上有电控箱，超精密过滤器和碳床过滤器一侧有电热器，机架内空气压缩机后部有精密过滤器和油水过滤器，空气压缩机上有膜分离器，膜分离器上的空气进口和电热器出口相连，电热器上进口和碳床过滤器出口相连，碳床过滤器和超精密过滤器出口相连，超精密过滤器和冷干机相连，冷干机和精密过滤器相连，精密过滤器和油水过滤器相连，油水过滤器和空气压缩机相连，空气压缩机进口有环流进气口，空气压缩机、电热器、冷干机和电控箱相连，本实用新型分离效率高，费用低。但是该技术方案只能产生氮气，同时工作效率慢，不适合大型粮仓的使用。
再比如公开号为CN102907220A一种充环气调储粮系统装置及利用该装置的充环气调储粮方法，包括充氮系统、制氮环流系统、粮仓系统和自动控制系统；所述充氮系统包括充氮制氮机组；所述环流系统包括制氮环流机组和环流管道；所述粮仓系统包括仓体、粮堆、设置在粮堆上方的粮面薄膜气囊、设置在粮堆中的储粮通风管道、充氮管道、环流充氮管道和出气管；所述自动控制系统包括中央处理器、充氮制氮机组控制模块、制氮环流机组控制模块、压力传感器、氧气浓度传感器和粮堆温度湿度传感器；本发明通过充氮系统和环流系统的配合协同工作，使得工作效率大大提高，节约了能耗，保证了粮食储存的品质，杀虫效果明显。该技术方案，需要对粮仓进行整体改进，投入成本高，同时不便于灵活使用。
发明内容
本发明的目的是解决当前气调储粮吨粮费用高过高、对仓房及粮温要求条件高、固定式气调管路检修困难大、一次性头入高等问题，提供一种既能保证杀死粮堆内储粮害虫，又避当前常规使用的熏蒸杀虫药剂磷化铝在粮堆的残留，同时工艺不设预埋管路，使用灵活、维修方便的一种移动式二氧化碳气调储粮装置。
本发明采用的技术方案是：一种移动式二氧化碳气调储粮装置，包括波纹管连接口，所述波纹管连接口通过管道依次连接截止阀和气化器，所述气化器通过管道依次连接过滤器、球阀、调压阀、球阀和流量控制机构，所述流量控制机构包括流量计和流量控制阀，所述流量控制阀一端管连接流量计，其另一端依次管连接截流控制阀和波纹管连接口；所述流量控制阀信号连接PLC控制系统；所述气化器还设有回气机构，所述回气机构包括通过管道依次相连的截止阀和波纹管连接口。
一种移动式二氧化碳气调储粮工艺，包括如下步骤：1）将液态二氧化碳存储在CO2槽车中；2）将CO2槽车移动粮仓旁；3）通过移动式二氧化碳气调储粮装置将CO2槽车和粮仓相连；4）移动式二氧化碳气调储粮装置的一个波纹管连接口和CO2槽车的出气口相连，另一个波纹管连接口和CO2槽车的回气口相连；5）打开截止阀使得液态二氧化碳流入气化器；6）经气化器气化的二氧化碳经过过滤器、球阀、调压阀进入计量控制机构；调压阀将气化的二氧化碳的气压降至0.2～0.4MPa；7）计量控制机构将精确量化的气化二氧化碳通过截止阀和波纹管连接口送入粮仓；8）计量控制机构和PLC控制系统相连，同时设置在各处的监测装置也和PLC控制系统相连，从而达到自动控制总出口温度和流量的目的。
作为本发明的进一步改进，所述过滤器和流量控制机构之间还设有调压备用机构，所述调压备用机构包括通过管道依次相连的球阀、调压阀和球阀。
作为本发明的进一步改进，所述气化器和过滤器，球阀和流量计之间分别设有安全阀。
作为本发明的更进一步改进，所述安全阀和流量计之间还设有球阀。
作为本发明的进一步改进，所述过滤器和球阀之间的管道上通过针型阀连接有监测装置，所述监测装置信号连接PLC控制系统。
作为本发明的进一步改进，所述流量控制阀和截流控制阀之间的管道上通过针型阀连接有监测装置，所述监测装置信号连接PLC控制系统。
作为本发明的更进一步改进，还设有备用连接机构，所述备用连接机构包括截止控制阀和预留口，所述备用连接机构通过管道与流量控制阀相连。
本发明采用的有益效果是：本结构的移动式二氧化碳气调储粮装置具备如下优点：1）实现二氧化碳绿色储粮；2）无需建设固定管路和容器；3）工艺设备灵活可移动；4）实现可气化出定量和一定温度范围的气态二氧化碳；4）较目前较为广泛使用的氮气储粮，二氧化碳气调对粮堆温度要求范围较大；5）工艺连接均有快速接头，操作方便；6）有效降低二氧化碳气调储粮的成本。
附图说明
图1为本发明示意图。
图中所示：1 波纹管连接口，2 气化器，3 截止阀，4 安全阀，5 过滤器，6 针型阀，7 球阀，8 调压阀，9 流量控制阀，10监测装置，11 截流控制阀，12 预留口，13 PLC控制系统，14 流量计。
具体实施方式
下面结合图1，对本发明做进一步的说明。
如图1所示，一种移动式二氧化碳气调储粮装置，包括波纹管连接口1，所述波纹管连接口1通过管道依次连接截止阀3和气化器2，所述气化器2通过管道依次连接过滤器5、球阀7、调压阀8、球阀7和流量控制机构，所述流量控制机构包括流量计14和流量控制阀9，所述流量控制阀9一端管连接流量计14，其另一端依次管连接截流控制阀11和波纹管连接口1；所述流量控制阀9信号连接PLC控制系统13；所述气化器3还设有回气机构，所述回气机构包括通过管道依次相连的截止阀3和波纹管连接口1。将外来的液态CO2通过软管和本装置相连，从而输出设定的压力及流量的气体，以供粮仓使用。
一种移动式二氧化碳气调储粮工艺，包括如下步骤：1）将液态二氧化碳存储在CO2槽车中；2）将CO2槽车移动粮仓旁；3）通过移动式二氧化碳气调储粮装置将CO2槽车和粮仓相连；4）移动式二氧化碳气调储粮装置的一个波纹管连接口和CO2槽车的出气口相连，另一个波纹管连接口和CO2槽车的回气口相连；5）打开截止阀使得液态二氧化碳流入气化器；6）经气化器气化的二氧化碳经过过滤器、球阀、调压阀进入计量控制机构；调压阀将气化的二氧化碳的气压降至0.2～0.4MPa；7）计量控制机构将精确量化的气化二氧化碳通过截止阀和波纹管连接口送入粮仓；8）计量控制机构和PLC控制系统相连，同时设置在各处的监测装置也和PLC控制系统相连，从而达到自动控制总出口温度和流量的目的。
现选取以下实施例，做进一步解释说明。
实施例1，一种移动式二氧化碳气调储粮装置，包括波纹管连接口r1，所述波纹管连接口r1通过管道依次连接截止阀d1和气化器k1，所述气化器k1通过管道依次连接过滤器g1、球阀q1、调压阀t1、球阀q3和流量控制机构，所述流量控制机构包括流量计14和流量控制阀c1，所述流量控制阀c1一端管连接流量计14，其另一端依次管连接截流控制阀j1和波纹管连接口r3；所述流量控制阀c1信号连接PLC控制系统13；所述气化器k1还设有回气机构，所述回气机构包括通过管道依次相连的截止阀d2和波纹管连接口r2；所述过滤器g1和流量控制机构之间还设有调压备用机构，所述调压备用机构包括通过管道依次相连的球阀q2、调压阀t2和球阀q4；所述气化器k1和过滤器g1，球阀q3和流量计14之间分别设有安全阀a2；所述安全阀a2和流量计14之间还设有球阀q5；所述过滤器g1和球阀q1之间的管道上通过针型阀6连接有监测装置10，所述流量控制阀c1和截流控制阀j1之间的管道上通过针型阀6连接有监测装置10，所述监测装置10信号连接PLC控制系统13；还设有备用连接机构，所述备用连接机构包括截止控制阀j2和预留口r4，所述备用连接机构通过管道与流量控制阀c1相连。
液态二氧化碳存储装置通过软管和波纹管连接口r1连接，在通过r2连接到存储装置的回气口；打开d1和d2，液态二氧化碳流入气化器k1,经过气化器气化后通过过滤器g1、球阀q1、调压阀t1、球阀q3,进入流量控制机构的流量计14，然后经过流量控制阀c1和截止阀j1，再通过波纹管连接口r3连接软管进入到仓库系统。球阀q2、调压阀t2、球阀q4为调压备用管道。若设备出现超压异常情况，通过安全阀a1和a2自动排放超压压力，以保护设备安全。其中安全阀a1的整定排放压力为2.4MPa，安全阀a2的整定排放压力为0.35MPa。球阀q5为手动排放装置，截止阀j2和预留口r4为预留管道。液态的二氧化碳在经过上述装置后，向粮仓内排放的气态二氧化碳温度为2～10°C，压强为0.1～0.2MPa。
实施例2，与实施例1不同处在于所述过滤器g1和球阀q1之间的管道上通过针型阀6连接的监测装置包括检测压力和温度的仪表，所述流量控制阀c1和截流控制阀j1之间的管道上通过针型阀6连接的监测装置包括检测压力和温度的仪表。
实施例3，与实施例2不同处在于，同时采用2套装置连接CO2槽车和粮仓，通过DN100的5米长的低温软管相连。槽车、本装置及外环流管口均带有快速接口，两台移动式二氧化碳气调储粮装置同时供气，每小时供气500m³，折合液态二氧化碳1吨左右， 10小时左右完成单仓充气。
本结构的移动式二氧化碳气调储粮装置具备如下优点：1）实现二氧化碳绿色储粮，有效浓度保持35%以上15天即可杀死粮堆各种虫种；2）无需建设固定管路和容器；3）工艺设备灵活可移动；4）实现可气化出定量和一定温度范围的气态二氧化碳；4）较目前较为广泛使用的氮气储粮，二氧化碳气调对粮堆温度要求范围较大；5）工艺连接均有快速接头，操作方便；6）有效降低二氧化碳气调储粮的成本，有原先每吨约为2.5元，降低至每吨1.2元。
本领域技术人员应当知晓，本发明的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本发明精神的前提下，对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种移动式二氧化碳气调储粮装置，其特征是包括波纹管连接口（1），所述波纹管连接口（1）通过管道依次连接截止阀（3）和气化器（2），所述气化器（2）通过管道依次连接过滤器（5）、球阀（7）、调压阀（8）、球阀（7）和流量控制机构，所述流量控制机构包括流量计（14）和流量控制阀（9），所述流量控制阀（9）一端管连接流量计（14），其另一端依次管连接截流控制阀（11）和波纹管连接口（1）；所述流量控制阀（9）信号连接PLC控制系统（13）；所述气化器（3）还设有回气机构，所述回气机构包括通过管道依次相连的截止阀（3）和波纹管连接口（1）。
2.根据权利要求1所述的一种移动式二氧化碳气调储粮装置，其特征是所述过滤器（5）和流量控制机构之间还设有调压备用机构，所述调压备用机构包括通过管道依次相连的球阀（7）、调压阀（8）和球阀（7）。
3.根据权利要求1所述的一种移动式二氧化碳气调储粮装置，其特征是所述气化器（3）和过滤器（5），球阀（7）和流量计（14）之间分别设有安全阀（4）。
4.根据权利要求3所述的一种移动式二氧化碳气调储粮装置，其特征是所述安全阀（4）和流量计（14）之间还设有球阀（7）。
5.根据权利要求1所述的一种移动式二氧化碳气调储粮装置，其特征是所述过滤器（5）和球阀（7）之间的管道上通过针型阀（6）连接有监测装置（10），所述监测装置（10）信号连接PLC控制系统（13）。
6.根据权利要求1所述的一种移动式二氧化碳气调储粮装置，其特征是所述流量控制阀（9）和截流控制阀（11）之间的管道上通过针型阀连接有监测装置（10），所述监测装置（10）信号连接PLC控制系统（13）。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种移动式二氧化碳气调储粮装置，其特征是还设有备用连接机构，所述备用连接机构包括截止控制阀（11）和预留口（12），所述备用连接机构通过管道与流量控制阀（9）相连。
8.一种移动式二氧化碳气调储粮工艺，包括如下步骤：
1）将液态二氧化碳存储在CO2槽车中；
2）将CO2槽车移动粮仓旁；
3）通过移动式二氧化碳气调储粮装置将CO2槽车和粮仓相连；
4）移动式二氧化碳气调储粮装置的一个波纹管连接口和CO2槽车的出气口相连，另一个波纹管连接口和CO2槽车的回气口相连；
5）打开截止阀使得液态二氧化碳流入气化器；
6）经气化器气化的二氧化碳经过过滤器、球阀、调压阀进入计量控制机构；调压阀将气化的二氧化碳的气压降至0.2～0.4MPa；
7）计量控制机构将精确量化的气化二氧化碳通过截止阀和波纹管连接口送入粮仓；
8）计量控制机构和PLC控制系统相连，同时设置在各处的监测装置也和PLC控制系统相连，从而达到自动控制总出口温度和流量的目的。
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