CN112352770B - 一种大空间串联式同步降氧系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大空间串联式同步降氧系统，包括：第一库房；第二库房，其与第一库房串联连通；制氮装置，其通过阀门与第一库房、第二库房依次串联；以及控制器，其经配置以控制制氮装置向第一库房提供氮气，并控制阀门将第一库房中排出的氮气与空气的混合气体提供给第二库房。本申请的大空间串联式同步降氧系统，降氧时间明显比三个库房依次单独降氧时间缩短，一定程度减少了系统运行时间，提高了系统运行效率，节约了时间、电力成本。

Description

一种大空间串联式同步降氧系统

技术领域

本发明涉及气调杀虫领域，特别地涉及一种大空间串联式同步降氧系统。

背景技术

从2014年国家商务部发布《中药材仓储管理规范》(SB/T11094-2014)规定“中药材在储存过程中不应使用磷化铝熏蒸，不得滥用硫磺熏蒸”以来，国内制药企业不断寻求高效、环保的中药材养护杀虫方法。

低氧气调养护技术作为一种绿色、环保、安全、有效的养护方法，具有“杀虫防霉、保药性、控水份”等作用，能够长时间使药材不生虫且保持外观色泽，受到越来越多的制药企业关注，部分企业开始逐步建设气调养护杀虫库体用于中药材原料、成品等的养护杀虫。

中药材气调养护杀虫库体数量依据养护中药材数量建设，常多于一间，过去常采用顺序降氧的方法，每间库房达到设定的氧气浓度后，再开始为下一间库房降氧。每间库房出口排出的气体氧浓度从开始的21.0％降低到最终的杀虫设定值0.5％，这些气体被直接排入库外大气中，没有被再次利用，造成“资源浪费”，不符合企业的规划目标。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种大空间串联式同步降氧系统，包括：第一库房；第二库房，其与第一库房串联连通；制氮装置，其通过阀门与第一库房、第二库房依次串联；以及控制器，其经配置以控制制氮装置向第一库房提供氮气，并控制阀门将第一库房中排出的氮气与空气的混合气体提供给第二库房。

如上所述的系统，进一步包括：第三库房，其与第二库房串联连通；控制器进一步将第二库房中氮气与空气的混合气体提供给第三库房。

如上所述的系统，其中当第一库房中的氧含量达到第一阈值时，控制器控制制氮装置直接向第二库房提供氮气。

如上所述的系统，其中当第一库房中的氧含量达到第二阈值时，控制器控制制氮装置直接向第二库房提供氮气。

如上所述的系统，当所有库房的氧含量达到预定值，系统自动停机。

如上所述的系统，当第一库房和第二库房的氧含量设定值不同时，先将制氮装置与氧含量设定值较低的库房直接相连，并将其作为第一库房。

如上所述的系统，进一步包括：控湿装置，其与第一库房和第二库房连通，经配置以调整进入库房中氮气的湿度。

如上所述的系统，其中控湿装置经配置可以响应于湿度超出设定范围，向库房内充入适宜湿度的氮气，使库房内的湿度在设定范围内。

如上所述的系统，其中控制器经配置以当第一库房中的氧含量达到第二阈值时，控制制氮装置不再向第一库房提供氮气。

如上所述的系统，其中制氮装置与第三库房连通；当第二库房中的氧含量达到第一阈值时，直接从制氮装置向第三库房提供氮气。

本申请的大空间串联式同步降氧系统，降氧时间明显比三个库房依次单独降氧时间缩短，一定程度减少了系统运行时间，提高了系统运行效率，节约了时间、电力成本。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是根据本发明一个实施例的大空间串联式同步降氧系统示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑的改变。

本申请提供了一套中药材大空间串联同步降氧系统，所谓的大空间气调杀虫串联式同步降氧系统由至少两间大空间气密库房与一套气调制氮系统构成。

图1是根据本发明一个实施例的大空间串联式同步降氧系统示意图。如图1所示，大空间串联式同步降氧系统，包括至少2个库房(第一库房、第二库房)，制氮装置以及控制器。

其中，如图所示第一库房与第二库房、第三库房串联连通。在一些实施例中，第一库房的出气口可作为第二库房的进气口，进一步地，第二库房的出气口可作为第三库房的进气口，以提高氮气的利用率，节约能耗。在一些实施例中，第三库房的出气口可作为第一库房的进气口。或者，第一库房的出气口同时作为第三库房的进气口。在一些实施例中，单间库房的外形尺寸为L12.0m×W6.0m×H3.5m，库房并排搭建。在一些实施例中，气密库管路互相连接，部分管路从库顶经过。搭建气密库完成后，检测气密性要求换气率≤0.05d^-1。

在一些实施例中，制氮装置采用中空纤维膜或高纯分子筛制氮，最高制氮纯度可达99.0％～99.99％。在一些实施例中，控湿装置利用等焓加湿原理，库房内湿度控制范围10％RH-65％RH。

在一些实施例中，制氮装置制得的氮气经控湿装置控湿后，由不锈钢管路输出。在一些实施例中，氮气进入库房之前，通过变径将管路增至DN50～DN160mm，分别与三间气密库连接，每个连接管路上分别安装气动阀门FmQ1、FmQ2、FmQ3，控制进气管路的通闭，管路的口径根据氮气气量和库房的容积确定。在一些实施例中，第一库房与第二库房，第二库房与第三库房以及第一库房与第三库房之间通过PVC管路连接，连接管路上分别安装气动阀门FmQ4、FmQ5。此外，在一些实施例中，每间库房留有通向库外大气环境的管道，管道上分别安装有气动阀门FmQ6、FmQ7、FmQ8，全部气动阀均为常闭设置。在一些实施例中，为了使降氧顺序更加灵活，可以设置更多的阀门和管线，再此不作限制。

在一些实施例中，大空间串联同步降氧系统进一步包括检测装置，其可监测第一库房、第二库房以及第三库房内氧气浓度以及湿度的变化数据。

在一些实施例中，中药材大空间串联同步降氧系统进一步包括报警装置，报警装置在系统运行过程中，各装置的运行状态如传感器信号、线路接线、压力、显示等发生异常时，可发出声光警报，并作出停机保护。

在一些实施例中，本申请的中药材大空间串联同步降氧系统可多个库房，如第一库房、第二库房以及第三库房同时降氧；也可以依次降氧，也就是说，先对第一库房降氧，再对第二库房降氧；还可以对其中一件库房单独降氧。

在一些实施例中，制氮装置与第一库房连通；控制器控制制氮装置向第一库房提供纯度高于99.9％的氮气，并将第一库房中排出的氮气与空气的混合气体提供给第二库房；第二库房进一步将氮气与空气混合的混合气体提供给第三库房。当库房数量增加时，可以此类推。其中第一库房排出的气体氮气含量高于第二库房排出的气体氮气含量，且均高于一般空气中的氮气含量，从而，各个库房内气体的氧含量逐渐下降，其中下降速度从快至慢依次为第一库房、第二库房、第三库房，或依次类推。

在一些实施例中，本申请的大空间气调杀虫串联式同步降氧系统进一步包括控湿装置，控湿装置与第一库房连通，调整进入第一库房中氮气的湿度。

在一些实施例中，制氮装置和/或控湿装置也可以直接与第二库房和/或第三库房连通。控制器控制制氮装置直接将高浓度的氮气输送至第二库房和/或第三库房，控制控湿装置直接调控输送至第二库房和/或第三库房的氮气的湿度。

在一些实施例中，当第一库房的氧含量达到设定值时，控制器控制相应阀门，密封第一库房的各进、排气口，制氮装置直接向第二库房提供氮气，直至第二库房的氧含量达到设定值。库房数量增加时，依次类推。各个库房可以设置相同的氧含量指标，也可以分别设置不同的氧含量。进一步的，若库房设定不同的氧含量范围，优选的，将氧含量设定值低的库房排在前面降氧，即第一库房的氧含量设定值≤第二库房氧含量设定值≤第三库房氧含量设定值。

在一些实施例中，当第一库房中的氧含量达到第一阈值时，控制器不再向第一库房提供氮气，而是控制制氮装置向直接第二库房提供氮气。当第二库房中的氧气含量达到第二阈值时，控制器不再向第二库房提供氮气，而是直接控制制氮装置向第三库房提供氮气。当库房数量增加时，可以此类推。

在一些实施例中，控制器经配置以当第一库房中的氧含量达到第一阈值时，直接从制氮装置向第二库房提供氮气。当第一库房中的氧含量达到第二阈值时，控制制氮装置不再向第一库房提供氮气。当第二库房中的氧含量达到第一阈值时，直接从制氮装置向第三库房提供氮气。当第二库房中的氧含量达到第二阈值时，控制制氮装置不再向第二库房提供氮气。在一些实施例中，第二阈值比第一阈值低1％。

在一些实施例中，第一库房、第二库房、第三库房可以是手动设定的库房编号；或者依据装载前后作为调控顺序；也可是所述控制器根据各库房氧含量设定值以及库房内氧含量实测值，系统自动确定的程序控制逻辑顺序。

更进一步地，有编号为1#、2#、3#的三间库房，可以按照库房编号降氧置换；也可以按照1#、2#、3#库房货物装载的时间先后2#、1#、3#进行置换；还可根据三间库房的氧含量设定值，假设氧含量为2％、5％、1％，自动排序为3#、2#、1#；另外，还可根据实测值与目标值之间的差距，以及各库房设定值高低综合排序降氧。

在一些实施例中，在对第一库房进行降氧时，控湿装置调节制氮装置提供的氮气的湿度，根据库房内湿度的检测值与设定值的比较，控湿装置对经过的氮气进行调节，使得库房内的湿度始终在设定范围内。

在一些实施例中，氧含量调控与湿度调控可同步进行，氧含量与湿度调控的优先级以氧含量、湿度等对储藏物品影响大小确定。例如，对于中药材气调杀虫而言，氧含量直接决定了杀虫时间与杀虫效率，优先级为氧含量调控，其次是湿度调控，因此，先依次进行各库房氧含量调节。再如，在中药材长期低氧气调养护过程中，已处于低氧环境下，可优先调控湿度，保持药材水分。

在一些实施例中，串联降氧的各个库房的湿度设定值不同，可以在制氮装置对其直接降氧时，将其湿度调节至设定值；在一些实施例中，两个库房之间的串联管路上设有控湿装置，从而使各个库房的进气湿度是可控的；在一些实施例中，各个库房内设置单独的控湿装置，对库房的湿度进行独立调控。

在一些实施例中，启动制氮装置，检测三间气密库房的氧气浓度。当库房氧含量全部高于设定值时，系统为三间气密库降氧。

下面以图1为例具体介绍多库房串联降氧的具体流程。以三个库房氧含量设定值均以0.5％为例。

首先打开气动阀门FmQ1、FmQ4、FmQ5、FmQ8，制氮装置启动，制得的氮气经控湿装置调节湿度并由FmQ1进入第一库房。氮气与空气的混合后的富氮气体经过FmQ4作为第二库房的输入气体，第二库房的输出端再经过FmQ5作为第三库房的输入气体，第三库房的气体经FmQ8排到室外大气中。

在一些实施例中，当使用纯度99.9％的氮气将第一库房的浓度降低到0.5％时，第二库房和第三库房的氧气浓度介于0.5％-21％之间；此时，打开FmQ2，关闭FmQ1与FmQ4，第一库房形成密封状态，并进入维持阶段，第二库房与第三库房继续降氧；当第二库房浓度氧浓度降低到0.5％时，打开FmQ3，关闭FmQ2与FmQ5，第二库房形成密封状态，并进入维持阶段；继续为第三库房降氧，当氧浓度达到0.5％时，制氮装置、控湿装置、阀FmQ3与FmQ8关闭，第三个库房全部形成密封状态，并进入维持阶段。

在一些实施例中，如需单独使用其中一个库房时，打开其相应的进出气阀门即可。第一库房打开FmQ1与FmQ6，第二库房打开FmQ2与FmQ7，第三库房打开FmQ3与FmQ8。此外，系统可同时对三间库房中相串联的两间降氧，第一库房与第二库房同时降氧时，打开阀门FmQ1、FmQ4、FmQ7；第二库房与第三库房同时降氧时，打开阀门FmQ2、FmQ5、FmQ8。第一库房与第三库房同时降氧时，打开阀门FMQ1、FmQ8、FmQ9。

中药材大空间气调杀虫串联式同步降氧系统，能够充分利用前一个库房排出的富氮气体，降氧时间比三个库房依次单独降氧时间明显缩短，一定程度减少了系统运行时间，提高了系统运行效率，节约了时间、电力成本。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (8)

1.一种大空间串联式同步降氧系统，包括：

第一库房；

第二库房，其与第一库房串联连通；

制氮装置，其分别通过阀门与第一库房和第二库房相连；以及

控制器，其经配置以控制制氮装置向第一库房提供氮气，并控制阀门将第一库房中排出的氮气与空气的混合气体提供给第二库房；

其中，所述第一库房和所述第二库房经配置以同时降氧、依次降氧或者单独降氧；

其中当第一库房中的氧含量达到第一阈值时，控制器控制制氮装置直接向第二库房提供氮气；

其中，所述控制器根据所述第一库房和所述第二库房的氧含量设定值以及库房内氧含量实测值，确定控制逻辑顺序；当第一库房和第二库房的氧含量设定值不同时，先将制氮装置与氧含量设定值较低的库房直接相连，并将其作为第一库房；当第一库房和第二库房的氧含量实测值与设定值之间的差距不同时，先将制氮装置与氧含量差距较大的库房直接相连，并将其作为第一库房。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：第三库房，其与第二库房串联连通；控制器进一步将第二库房中氮气与空气的混合气体提供给第三库房。

3.根据权利要求2所述的系统，其中当第一库房中的氧含量达到第一阈值时，控制器控制制氮装置直接向第二库房提供氮气，不再向第一库房提供氮气。

4.根据权利要求1所述的系统，当所有库房的氧含量达到预定值，系统自动停机。

5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：控湿装置，其与第一库房和第二库房连通，经配置以调整进入库房中氮气的湿度。

6.根据权利要求5所述的系统，其中控湿装置经配置可以响应于湿度超出设定范围，向库房内充入适宜湿度的氮气，使库房内的湿度在设定范围内。

7.根据权利要求1所述的系统，其中控制器经配置以当第一库房中的氧含量达到第二阈值时，控制制氮装置不再向第一库房提供氮气。

8.根据权利要求3所述的系统，其中制氮装置与第三库房连通；当第二库房中的氧含量达到第一阈值时，直接从制氮装置向第三库房提供氮气。

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