CN1142402C - 谷物真空干燥贮藏系列设施 - Google Patents

Abstract

本发明是一种应用真空技术对谷物进行干燥贮藏的系列设施(附图)。由干燥贮藏仓(一)、干燥器〔(二)I、(三)II〕、真空泵(四)和移动式谷物输送机械等组成。在真空泵作用下，大气进入干燥器(二)I干燥后进入仓内进气系统(21)、(22)，从管壁缝流出并穿透高水分谷层与水汽混合成混合气再由管壁孔缝进入排气支管(30)经排气接头(32)进入干燥器(三)II脱水、过滤后由真空泵(四)排到大气中。干燥的空气在仓内不断带走水汽，谷粒含水率不断降低，最后达到干燥要求。干燥后的谷物留在仓内，在负压状态下长期贮藏。这是一种能耗低、劳动强度小、操作简单、管理方便、贮粮安全可靠的先进干燥、贮藏设施和方法。

Description

谷物真空干燥贮藏系列设施

利用真空技术使贮藏谷物容器内的气压与外界大气压产生压力差，同时进行内外气体交换，使谷物得到干燥的新方法。

本发明属于农机产品谷物干燥、贮藏技术领域。是把谷物的干燥与贮藏相结合的新型设施。收获下的谷物经清选后直接入仓，在仓内减压状下干燥、贮藏。

谷物干燥是将谷粒中多余的水分除去，使谷物能够长时间地贮藏而不变质的过程。我国有几十种型号的谷物干燥设备，其工质多为热风(烟气混合气)或冷风，属热力干燥和气流风干两种方法。它们普遍存在能量消耗大，热能利用率低，作业时间长、劳动强度大，谷物受热温度不均匀，有的还存在燃料的污染；设备结构庞大复杂，消耗功率大，造价高，设备利用率低，操作技术要求高，谷物质量不易得到保证；生产过程中的抛撒、破碎、爆腰等的损失较高。谷物干燥后的贮藏设施，农村多用原始的土粮仓，而国家粮食储备中心、商品粮生产基地或粮食加工、储运企业等，亦多用土(砖)木结构粮库或用帆布等防雨材料遮盖的露天粮囤，这些设施简陋、粗放，在恶劣气候或人为因素影响下，常发生霉变、发芽、虫蛀、鼠害等损失，为防虫害又引起农药污染。因此当前急需一种既经济又有效的谷物干燥和贮藏相结合的设备。本发明就是基于现有技术状况而提出的。

根据委托福建省漳州市综合信息网控制中心于1998年2月对《谷物真空干燥仓》用联机检索方式查阅中国农林数据库，检索国内与本课题研究内容相关的文献资料、专利和成果。结果《谷物真空干燥仓》这一课题内容，在我国现有技术中仍为空白。

本发明是应用真空技术，使密闭的圆仓内处于低压状态，使谷物内部水分的沸腾点降低并向表面空间蒸发，变成水蒸汽。当仓内空间压力与谷物内部水分的分压力达到平衡时，谷物水分停止蒸发，此时谷物的含水率比原先降低。如果用真空泵抽去仓内的混合气(由空气、水汽组成)，从粮仓进气口吸入空气，进行气体交换，经一定时间的连续或间断工作，使谷物含水量逐渐降到安全贮藏要求。紧接关闭粮仓进、排气口使仓内保持一定真空度。在负压状态下既保持谷物的干燥度又防虫、防鼠、防污染，达到长期安全贮藏的目的。粮食是在完全密闭粮仓内，在低洼、洪涝灾害频发地区还有保粮、减灾作用。当前我国对粮食的干燥、贮藏尚无实用、可靠、安全、经济的方法和设施的情况下，本发明若能得到应用、推广，预期每年全国可避免几十亿、上百亿斤收获到手的粮食因灾害天气造成发芽、霉变、虫蛀、鼠害等的损失，在经济效益、社会效益上意义重大。

本发明结构特点是采用模块组合式、系列化设计(图一)：由谷物真空干燥贮藏仓(一)、干燥器组合台车(二)I、(三)II、真空泵机组台车(四)和移动式谷物输送装卸机械等设备组成。

按我国粮食生产、储备状况，谷物真空干燥贮藏仓单仓容量定为四级：10吨级以下、10-100吨级、100-1000吨级、1000-10000吨级。每吨级又设若干型号。结构上在底座、装卸粮口、干燥器组合方式及谷物输送装卸方式等，分二大系列构件设计。使结构简化，零部件通用化、系列化。以满足农户、商品粮生产基地、国家粮食储备中心及各种级别粮库、粮食饲料加工和运输仓储等部门的需要。

一、谷物真空干燥贮藏仓(图一(一))。是本发明核心设施。主仓体(29)是用钢板焊成上、下为圆台、中间为圆筒形的密闭容器。顶端进粮口(27)由仓体上的法兰、密封圈和盖板组成，用螺栓锁紧。进粮口周围设有安全护栏(26)。仓体下端设卸粮口(35)，当卸粮插板(36)抽出时谷物便自动流出。卸粮口由仓底上的法兰、密封圈和罩盖用螺栓锁紧密封。在主仓体下方穿过仓壁焊有二端带有螺纹的进气接头(18)；其外端接有进气闸阀(19)；与进气闸阀并联装有压力控制阀(20)；进气接头外端有吸气胶管接头；仓内端接三通接头，水平孔用管堵封闭，中间孔朝下，接垂直通气管(17)，其下端插入固定于下圆台斜壁上的环形进气通气管(33)朝上的孔中；环形进气通气管内周间隔30°夹角各点处有孔，与之对应斜面直线上焊有垂直于水平面，下端有通气孔的进气支管座(34)；用进气通气管(16)分别把环形进气通气管和进气支气管座连通；同时在进气接头(18)轴向下方位置仓体直径方向上的二个进气支管座分别用二根水平进气通气管(15)把中央进气管(21)接通；各进气支管座(34)中垂直插入管壁布满孔缝的进气支管(22)；进气支管上端套入焊于仓顶斜壁，轴线垂直朝下的进气支管支持罩(28)中，构成完整的进气系统(图五)。在进气接头(18)同一水平面相错15度夹角处，穿过仓壁焊一段在出气口处带有单向活门的排气接头(32)；出气口内侧装有真空表(31)；仓内端部为盲孔，靠仓壁向上孔中接一短管；短管外套插管壁布满孔缝的排气支管(30)；排气支管上端垂直插入固定于仓顶壁的环形排气通气管(23)朝下孔中(图四)；以此孔为始，环形排气通气管沿环周每隔30度夹角处的正下方各有一孔，同时以此孔开始环周每间隔60度夹角处朝仓顶斜壁方向亦有孔；与这些孔对应仓顶斜壁直线上适当位置焊底端有通孔，垂直向下的排气支管座(25)；用排气通气管(24)把环形排气通气管与排气支管座连通；在各排气支管座和环形排气通气管下方开孔中分别插入管壁布满孔缝的排气支管(30)；各排气支管下端分别用焊在仓底斜壁上的排气支管支持架(14)垂直固定，最后构成排气系统。

当主仓体装满粮食时，仓内只有进气接头的进气闸阀和排气接头的单向活门能与外界接通。密闭仓内，进、排气系统管道内充满空气，管与管间填满粮食。工作中，真空泵吸气管路与排气接头连通。在压力差的作用下外界空气经进气口、进气闸阀(19)、进气接头(18)吸入进气系统；在进气系统管道内的空气由中央进气管(21)、各进气支管(22)的孔缝进入谷层间隙补充到排气系统的排气支管(30)内。当空气透过谷层时与谷粒内蒸发出来的水汽混合形成混合气进入排气系统，从排气接头(32)排气口由真空泵吸出排到大气中。只要真空泵机组(四)连续不断地运转，气体就不停地交换补充，谷物的含水量也逐渐地减少到安全保管的湿度，达到安全贮藏的目的。

为控制仓内真空度保持一定值，在进气闸阀处并联一压力控制阀(20)。

二、干燥器组合台车(图一(二)I、(三)II)：用于大气、混合气除湿、过滤的设备。

当阴雨连绵，空气潮湿情况下，先把湿气吸入干燥器((二)I)除湿后再由进气接头进入仓内；透过谷层后的混合气含有大量的水汽并可能夹带灰尘，吸入真空泵前再通过另一组干燥器((三)II)除湿除尘，以减少真空泵磨损，提高工作可靠性，延长使用寿命。

干燥器组合台车是由六只干燥器单元(13)通过串、并联组合后，安装于底盘(5)上。

干燥器单元(图六)是用钢板焊成圆筒形的分上、下两部分的密闭容器。容器上部分的顶部有装料口(9)由焊在外壳(7)的法兰、密封圈、盖板用螺栓紧固密封；下部焊有带法兰并有通气孔的干燥室底板(3)组成干燥室(6)；干燥室内设有干燥剂篮(12)；位于篮的中央有带弯头通道的集气管(10)，弯头水平方向的通气管道与焊在外壳(7)上的出气管接头(8)活络密封连接；干燥剂篮和集气管周围布满长形孔缝；在干燥剂篮内与集气管上下周围叠满干燥剂袋(11)。容器下部分为冷凝室(2)，其上口缘焊有法兰，通过密封圈、螺栓与干燥室底板(3)的法兰锁紧；冷凝室中间用有漏水孔的隔板(4)把冷凝室一分为二；隔板(4)上面垂直地焊有五块相互错开排列形成迷宫通道的散热板；冷凝室上层中部外壳上焊有进气管接头(1)。冷凝室下层为集水室，用底板密封，底板上有泄水管并装有排水龙头。

当外界大气或仓内混合气在真空泵作用下从进气接头(1)吸入冷凝室(2)，经迷宫式散热板通气道时，水汽撞在散热板上，散失热量凝结为水滴，流落在隔板上从漏水孔流入集水室，待工作停止后，凝结水从泄水龙头放出。失去部分水汽的空气或混合气，从干燥室底板的通气孔进入干燥室溻)，在压力差作用下，空气(混合气)由干燥剂篮(12)周围的孔缝进入并透过干燥剂(11)颗粒之间的空隙流入集气管(10)，经弯头通气道进入下一干燥器单元干燥室或进入主粮仓内或由真空泵吸气管最后排到大气中。当混合气透过干燥剂间隙时，充分与干燥剂接触而失去大量水分；经干燥后的空气作为工质进入粮仓参与气体交换或吸入真空泵后排出大气外。

干燥器单元间的联接组合及工艺流程见(图二)、(图三)。

干燥剂用生石灰颗粒或变色硅胶：生石灰价廉易得，但不能重复使用；变色硅胶价格高但干燥后可再重复使用。

干燥剂用尼龙纱布装成300克一小袋，其总量以叠满干燥剂篮为宜。

三、真空泵机组台车(图一(四))：真空泵采用上海真空泵厂生产的2x系列旋片式真空泵。在真空泵原有底座上加装四个随动行走轮，构成底盘，便于运输、转移。根据库容量大小选择不同的型号真空泵。

四、移动式谷物输送装卸机械：

采用螺旋式输送器——

取螺旋片公称直径D＝250

            螺距S＝260

    轴的公称直径d＝60(管制轴)

可从专业厂外购或订制。

本发明结构简单紧凑，除真空泵、螺旋输送装卸机械外，谷物真空干燥贮藏仓和干燥器组合均无运动部件。材料以钢板为主，机械加工零件少，制造工艺简单，一般中小型农业机械厂或板金、容器相关工厂均能加工制造。单仓占地面积小，干燥后谷物质量可靠。生产、管理过程中能耗低、劳动强度小、操作简单、管理方便、生产管理成本低，谷物干燥贮藏安全可靠。

Claims (9)

1、一种应用真空技术对谷物进行干燥贮藏系列设施，本发明技术特征是由具有进、排气系统结构的谷物真空干燥贮藏仓、干燥器组合台车、真空泵机组台车及移动式谷物输送装卸机械组成。

2、如权利要求1所述的应用真空技术对谷物进行干燥贮藏系列设施，其特征在于谷物真空干燥贮藏仓的结构为由上、下圆台、中部圆柱体构成密闭的容器；该容器顶部设有用盖板密封的进粮口；该容器底部设卸粮口，其卸粮手板可控制谷物流大小，用卸粮口盖密封；该容器下方穿过仓壁焊有两端带螺纹的进气接头；接头外端接有进气闸阀，与进气闸阀并联装有压力控制阀；容器内的进气接头与进气支管、中央进气管等相遇，构成进气系统；该容器在进气接头同一平面并相错15度夹角处，穿过仓壁焊有在出口处带有单向活门的排气接头；靠仓壁与活门之间装有真空表；容器内的排气接头连接排气支管、环形排气通气管、排气通气管等构成排气系统。

3、如权利要求2所述的应用真空技术对谷物进行干燥贮藏系列设施，其特征在于进气系统的结构为在容器内的进气接头接一三通，水平接口用管堵封住，中间孔朝下垂直通气管，其下端插入固定于下圆台斜壁上的环形进气通气管朝上的孔中；环形进气通气管内周间隔30度夹角各点处有孔，与对应斜面直线上适当位置焊有垂直于水平面，下端有通孔的进气支管座；用进气通气管分别把环形进气通气管和进气支管座连通；同时在进气接头轴向下方位置对应的相隔180度的二进气支管座分别用二根水平进气通气管把中央进气管通；各进气支管座中垂直插入管壁布满孔缝的进气支管；进气支管上端套入焊于仓顶斜壁，轴线垂直朝下的进气支管支持罩中，形成完整的进气系统。

4、如权利要求2所述的应用真空技术对谷物进行干燥贮藏系列设施，其特征在于排气系统的结构为在仓内的排气接头端部为盲孔，靠仓壁向上的孔中接一短管；短管外套插管壁布满孔缝的排气支管；支管上端垂直插入固定于仓顶内壁的环形排气通气管下方孔中；以上孔为基准在环形排气通气管沿环周正下方每隔30度夹角处开一孔，同时亦以此孔为准每隔60度夹角处朝仓顶斜壁方向分别有孔，与这些孔相应仓顶斜壁直线上适当位置焊底端有通孔，口向下的排气支管座；用排气通气管把环形排气通气管与排气支气管座连通；在各排气支管座和环制排气通气管下方孔中分别插入管壁布满孔缝的排气支管；排气支管下端分别用焊在仓底斜壁上的排气支管支持架垂直固定，构成排气系统。

5.如权利要求3或4所述的应用真空技术对谷物进行干燥贮藏系列设施中的谷物真空干燥贮藏仓的进气系统和排气系统的发明特征是进气系统中的进气支管、中央进气管和进气通气管与排气系统中的排气支管、排气通气管之间位置相错立体布局、平面网状布点的结构。

6.如权利要求1所述的应用真空技术对进行干燥贮藏系列设施中的干燥器组合台车，本发明技术特征在于是由六只干燥器单元通过串联或并联方式组成气流干燥路线；各干燥器单元分别用活接头连通，并用螺栓固定于行走底盘上。

7.如权利要求6所述的应用真空技术对谷物进行干燥贮藏系列设施，其特征在于干燥器单元的结构为一呈圆筒形的分上、下两部分的密闭容器；该容器上部分的顶端由盖板锁紧的装料口；其下部焊有带法兰并有通气孔的干燥室底板，构成干燥室；容器下部分为冷凝室，其上口边缘焊有法兰，通过密封圈用螺栓与干燥室隔板法兰锁紧；冷凝室中间用带有漏水孔的隔板把冷凝室分为上、下两层；隔板上垂直地焊有若干块相互错位形成迷宫通道的散热板；冷凝室上层中部外壳上焊有进气管接头；冷凝室下层用底板密封的集水室，底板上焊有泄水客并装有放水龙头。

8.如权利要求7所述的应用真空技术对谷物进行干燥贮藏系列设施，其特征在于干燥器单元的干燥室的结构是室内有干燥剂篮，位于篮的中间带有弯头通道的集气管，弯头水平方向的通气道与焊在外壳上的出气管接头活络密封连接；干燥剂篮和集气管周壁布满孔缝；干燥剂篮与集气管之间叠满干燥剂袋。

9.根据权利要求1、2、6所述的应用真空技术的谷物真空干燥贮藏系列设施的发明特征是在真空泵机组作用下，整套设施管路中产生不同程度的真空度梯度，大气从干燥器组合台车的进气管接头吸入，流经相互串联的干燥室，变成相对干燥的空气由出气管接头流入吸气胶管、进气闸阀、进气接头进入仓内进气系统的环形进气通气管、中央进气管再由进气支管管壁的孔缝穿过并通透高含水分的谷粒层与水汽混合成混合气；在负压作用下混合气由排气支管孔缝吸入排气支管进入排气系统，后从排气接头、单向活门进到排气胶管进入干燥器组合的干燥室进行脱水、过滤，最后由排气管接头流入真空泵吸气胶管、由真空泵排气口排到大气中，经连续或间断地工作，完成谷物干燥作业过程。

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