CN1709021A - 粮食储藏通风调质的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

粮食储藏通风调质的方法及其装置。本发明方法使流入空气经过水膜，与水膜汽化的水蒸汽混合为加湿空气，对粮仓储粮进行通风调质；本发明装置包括空气加湿装置、风机以及电控装置，其中加湿装置包括水膜附着装置以及水的供给装置，水膜附着装置一侧设置进风风道，另一侧装置风机。进风风道分别连接直流风以及循环风进风口，循环风进风口上装置节流阀。本发明方法加湿均匀，效率高；能根据环境温度及储粮种类不同进行加湿调质；通过测定仓内空气温湿度变化来检测粮食含水量及调节加湿风量，及时、快捷、准确、高效。本发明装置集加湿、送风、加热、检测、记录、自动控制以及直流风与循环风通风调质为一体，可使粮食储藏高效加湿保湿。

Description

粮食储藏通风调质的方法及其装置

(一)技术领域：本发明方法及其装置属于粮食储藏的技术领域，尤其涉及大型储粮库的粮仓中粮食含水量的保持方法及其装置。

(二)背景技术：粮库粮食在储藏中，要求对粮食含水量稳定在一定的范围(约13％～15％)之内。含水量过高，粮食易在仓中变质；含水量过低，粮食在出仓之后的加工中，碎米率会增加，整精米率或出米率降低，食味变差，而且粮食变得更硬，使其机械加工特性变坏(例如机械加工效率降低、机器磨损加快)。通过粮库通风方式及通风装置的改进，使仓储粮的含水量控制在标准范围内的工作，称为粮食储藏的通风调质或者加湿调质。

实际情形中，为了确保储藏安全，储粮入库时含水量控制值往往偏低，再加上粮库通风和储藏过程中的水分损失，出库时粮食含水量往往在13％以下，因此粮库储粮含水量过低以及如何稳定储粮含水量成为粮食仓储应解决的主要问题。

与本发明方法及其装置最相接近的现有技术是国内公开使用的用风机将喷雾机械加湿的空气送入仓内，喷雾加湿空气通过粮层时，给粮食加湿。利用上述方法及其装置加湿的缺点在于：机械喷雾的水粒子大而不均匀，在空气中不易汽化，以水珠的形式悬浮于空气中，粮食吸水不均匀，吸水超标的粮食易于变质。其次，通风量与喷雾量的匹配难以控制：通风量大时，单位体积空气中含雾量不足，通风量小时，空气中含雾量过饱和，空气中带水粒。

(三)发明内容：本发明的目的是针对上述现有对储粮加湿调质方法的缺点，提供另一种粮食储藏通风调质的方法，该方法能使粮库在不同环境温度下，进行通风调质，使粮食能均匀高效加湿保湿，粮食的含水量能控制在标准范围之内；本发明的另一目的是为实施本发明方法提供另一种粮食储藏通风调质的装置，其能实现本发明方法的发明目的。

本发明方法的技术方案如下：

本发明方法将加湿空气由风机送入储粮仓，对储藏粮加湿调质，所述加湿空气的形成方法如下：使流入空气经过水膜，将水膜汽化为水蒸汽，该水蒸汽与流入空气混合，形成加湿空气。所述水膜生成方法如下：将水降淋于水膜附着材料的表面，生成水膜。其中的水膜附着材料是一种亲水性材料，能将降淋于其上的水份均匀分布于表面。

为了对储粮的加湿调质程度进行反馈及控制，需要计算储粮加湿的吸水量。本发明方法使用温湿度传感器测量进仓加湿空气与其对储粮加湿调质之后流出的出仓空气两者含湿量之差值以及测量风机的送风量，然后计算储粮的吸水量。而且可以依据测量的所述含湿量之差值，利用变频器调节所述风机的转速来调节加湿空气的送风量。

本发明方法可以依照环境气温的不同，选取不同的加湿调质措施：当仓外气温高于仓内粮温平均值时，吸入仓外空气进行加湿，形成的加湿空气对储粮加湿调质之后流出的空气排入仓外大气中；当仓外气温低于仓内粮温平均值时，所述加湿空气对储粮加湿调质之后流出的空气经管道循环进行水膜汽化加湿。前者称为直流风通风调质，后者称为循环风通风调质。

为使储粮加湿均匀，所述加湿空气通过竖管对储粮仓的储粮分层加湿调质。

本发明装置的技术方案如下：

其包括空气加湿装置、将加湿空气送入储粮仓的的风机以及电控装置，所述空气加湿装置包括水膜附着装置以及水的供给装置，水膜附着装置一侧设置进风风道，所述风机装置于水膜附着装置的另一侧，风机与变频调速器连接，所述水的供给装置包括通过管道顺序连接的循环水箱、水泵、布水槽，水膜附着装置位于布水槽的下方，布水槽底部有出水孔。其中水膜附着装置为水膜附着材料构成的架体。所述进风风道分别连接仓外直流风进风口以及仓内循环风进风口，仓内循环风进风口一侧装置循环风节流阀。所述仓内循环风进风口另一侧装置有电加热器。

本发明方法及其装置比现有技术有如下优越技术效果：

1、水份以水膜蒸发为水蒸汽的形式对空气等焓加湿，水蒸汽粒子细而均匀，从而对储粮能均匀加湿及保湿，防止储粮由于加湿不均匀而发生变质现象，有效提高粮食储藏的安全性。

2、湿膜附着材料有良好的水膜负荷能力，在额定风量下，水膜完全汽化，形成的水蒸汽加湿空气携湿量大，空气相对湿度均能达到90％以上，使粮食的含水量易于加湿到标准范围，加湿效率高。

3、能在不同环境温度及粮情下，对储粮采取不同的加湿调质方法，提高加湿调质的有效性。

4、现有技术对储粮用多层多点采样、再用水分测量仪器测水分方法以及加权平均的计算方法来直接测定粮食的含水量，取样点位置及数量的不同，测定结果有较大差异，测试数据不准确，而且操作费事。本发明方法测量进仓、出仓空气含湿量差值及湿空气流量，然后计算储粮的吸水量，检测结果准确、快捷，操作方便。其次，通过电控系统可以即时测定上述含湿量差值，即时得知储粮吸水效率，即时变化调质措施，从而避免加湿调质在盲目状态下运行，使本发明装置保持在高效率的运行状态。再次，通过上述含湿量差值的测定，还可以调节加湿空气的送风量，根据加湿调质标准范围的要求，可以将加湿空气的送风量以及对储粮的加湿量调整及稳定于最佳状态，使单位风量收益在最佳状态，处于节能及经济运行状态。

本发明装置集空气加湿装置、空气加热装置、检测装置、电控装置以及直流风进风风道、循环风进风风道于一体，其结构能实现本发明方法的上述技术效果，可使粮食储藏高效加湿保湿。其将在以下实施方式中进一步说明。

(四)附图说明：

图1为本发明装置的俯视图；

图2为图1中A-A方向剖示图；

图3为图1中B-B方向剖示图

图4为图1中C-C方向剖示图；

图5为本发明装置中湿膜附着架体的正视图；

图6为图5的D-D方向剖示图；

图7为本发明装置应用于直流风通风调质过程的示意图；

图8为本发明装置应用于循环风通风调质过程的示意图；

图9为本发明装置应用于分层加湿调质的示意图。

图1中本发明装置的顶盖拆卸，图2至图4含顶盖。

(五)具体实施方式：

以下结合附图对本明装置的具体实施作出说明并通过本发明装置的实施方式来说明本发明方法的实施，两者在对现有技术的贡献上存在对应关系，但是两者并不构成相互的限定。

见图1，本发明装置中加湿装置包括水膜附着装置4以及水的供给装置，见图5、图6，水膜附着装置4为由波浪形片状水膜附着材料20分层叠合构成的架体，21为架体的支承框。实施例优选采用瑞典MUNTERS公司出产的有机材质水膜附着材料，水膜附着材料也可用其他材料，例如不锈钢丝纤维。水膜附着装置4也可以由金属翅片连接横向排列的系列金属管构成，如汽车热交换器式结构，此时金属翅片及其连接的系列金属管为水膜附着材料。但实施例优选图5、图6所示水膜附着装置。

见图1，水膜附着装置4的一侧设置进风通道10，将加湿空气送入储粮仓的风机2装置于水膜附着装置4的另一侧，风机2的电机与变频调速器连接，变频调速器安装于电控装置3中。

见图1、图2，水的供给装置包括通过管道顺序连接的循环水箱5、水泵6、布水槽17，见图2，水膜附着装置4位于布水槽17的下方，布水槽17的底部有出水孔。

进风通道10分别连接仓外直流风F1的两侧进风口8以及仓内循环风F3的进风口12，进风口8及进风口12上分别安装空气过滤器9及13，两侧进风口8上装有风门7，其兼作为内部机组的检查门。进风口12的一侧装置循环风节流阀14，以调节循环风风量以及开启或关闭循环风。在进风口12的另一侧装置电加热器11。

图1中1为外壳，18为开于外壳上的另一检查门，用以检查机组运行情况。19为加湿空气F2的出风口。

用本发明装置实施本发明方法时，见图1、图7，分别在加湿空气F2的出口端、粮仓22内的出风口以及机壳1的外侧分别装置温湿度传感器T1、T2、T3，其传感信号分别与电控装置3连接，以测量三处的温度及湿度。

本发明装置实施本发明方法的过程如下：

首先由机壳外侧的温湿度传感器T3测定仓外气温，由已有技术的测温电缆及电脑装置测定仓内平均粮温。

当仓外气温高于或等于平均粮温或大气温度在6℃以上时，对储粮采用直流风通风调质：见图1，开启本发明装置两侧的风门7以及进风口8，关闭循环风节流阀14，见图7，开启粮仓22的通风窗23及仓门28，见图1至图4，接通本发明装置的电源，开启循环水泵6、风机2，循环水箱5中的水由水泵6提升，通过供水管道16到达布水槽17，布水槽17的出水孔将水均匀分布到水膜附着装置4的附着材料的表面，形成水膜层。仓外空气F1经过进风口8、过滤器9，进入风道10，在风机2的负压作用下，流过并汽化水膜层，水蒸汽与空气F1混合成为加湿空气F2。水膜未蒸发的部分落入循环水箱5，再由水泵6循环提升。循环水箱5的水位由补水管道15补水。

见图1、图7，加湿空气F2由风机2压入出风口19，经送风管道进入粮仓22的通风管26，自下至上流入储粮27，对储粮加湿调质之后，流出的空气F3经左、右通风窗23排入仓外大气中。

见图1、图8，当测得的仓外气温低于平均粮温或大气温度在6℃以下时，为保持空气汽化水膜所需温度，对储粮采用循环风通风调质：关闭风门7以及进风口8，关闭粮仓22的通风窗23及仓门28，加湿空气F2对储粮加湿调质之后，流出的空气F3顺序经过循环风出口24以及循环风管25、循环风节流阀14、循环风进风口12、进风风道10，进入水膜附着装置4循环加湿。当循环风温度较低时，开启电加热器11对回流的循环风F3进行加热，以增强对水膜蒸发及空气加湿的效果。

对粮仓储粮还可采用另外一种加湿方式，见图9，采用自上至下的加湿方式：将粮层在垂直方向分为多层，图9实施例为三层，层高1.5米左右，在储粮层内按垂直方向插入均匀开孔的竖管29，加湿空气F2经送风管送入均匀分布的竖管29对第I层储粮加湿，此时用深层扦样器取样并测定粮层湿度，加湿调质达标之后，用竖向打管机将竖管29下推至以下第II、第III层储粮，逐层加湿。该种加湿方式按循环风加湿调质方式进行。加湿上层之后的空气经下面粮层以及风管26排出，因此下面粮层的加湿时间应逐层递减，通风管26成为出风管。图9中温湿度传感器T2安装于风管26的出风端部。图9中相同部件标号与图7、图8对应。逐层加湿的优点在于加湿均匀，能逐步减小通风量，降低运行费用。

图1、图7、图8中，利用温湿度传感器T1、T2、T3及与其电连接的电控装置3，在加湿调质期间，自动检测、记录以及计算储粮的加湿量数据，自动调节及控制加湿温度、时间、通风量等参量，采用的电控技术属已有技术。本发明方法及其装置中，通过温湿度传感器T1、T2测量进仓加湿空气F2与出仓空气F3两者的含湿量差值，用安装于加湿空气F2出风通道中的风速仪测量风机2的送风量，然后自动计算出储粮的吸水量，由吸水量控制本发明装置加湿调质的运行，该过程为一个连续监测的过程。另外，本发明方法及其装置中，按照上述含湿量差值，利用变频器调节风机的转速来调节加湿空气F2的送风量。

Claims (10)

1、粮食储藏通风调质的方法，将加湿空气由风机送入储粮仓，对储粮加湿调质，其特征在于所述加湿空气的形成方法如下：使流入空气经过水膜，将水膜汽化为水蒸汽，该水蒸汽与流入空气混合，形成加湿空气。

2、按权利要求1所述粮食储藏通风调质的方法，其特征在于所述水膜生成方法如下：将水降淋于水膜附着材料的表面，生成水膜。

3、按权利要求1所述粮食储藏通风调质的方法，其特征在于使用温湿度传感器测量进仓加湿空气与其对储粮加湿调质之后流出的出仓空气两者含湿量之差值以及测量风机的送风量，然后计算储粮的吸水量。

4、按权利要求1或3所述粮食储藏通风调质的方法，其特征在于依据测量的所述含湿量之差值，利用变频器调节所述风机的转速来调节加湿空气的送风量。

5、按权利要求1所述粮食储藏通风调质的方法，其特征在于当仓外气温高于仓内粮温平均值时，吸入仓外空气进行加湿，形成的加湿空气对储粮加湿调质之后流出的空气排入仓外大气中；当仓外气温低于仓内粮温平均值时，所述加湿空气对储粮加湿调质之后流出的空气经管道循环进行水膜汽化加湿。

6、按权利要求1所述粮食储藏通风调质的方法，其特征在于所述加湿空气通过竖管对储粮仓的储粮分层加湿调质。

7、为实施权利要求1所述方法设计的粮食储藏通风调质装置，包括空气加湿装置、将加湿空气送入储粮仓的的风机以及电控装置，其特征在于所述空气加湿装置包括水膜附着装置以及水的供给装置，水膜附着装置一侧设置进风风道，另一侧装置风机，风机与变频调速器连接，所述水的供给装置包括通过管道顺序连接的循环水箱、水泵、布水槽，水膜附着装置位于布水槽的下方，布水槽底部有出水孔。

8、按权利要求7所述粮食储藏通风调质装置，其特征在于所述水膜附着装置为水膜附着材料构成的架体。

9、按权利要求7所述粮食储藏通风调质装置，其特征在于所述进风风道分别连接仓外直流风进风口以及仓内循环风进风口，仓内循环风进风口一侧装置循环风节流阀。

10、按权利要求9所述粮食储藏通风调质装置，其特征在于所述仓内循环进风口另一侧装置有电加热器。

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