CN204968613U - 粮仓通风系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种粮仓通风系统，涉及粮食储藏技术领域。该粮仓通风系统包括温湿度检测装置、通风装置和中央控制模块。本实用新型的粮仓通风系统，根据温湿度检测装置检测的粮堆内部的温度参数和湿度参数、仓房内空气和仓房外大气的温度参数和湿度参数，中央控制模块控制通风装置对仓房进行精准通风，使粮堆内的温度参数和水分参数维持在预设范围内。

Description

粮仓通风系统
技术领域
本实用新型涉及粮食储藏技术领域，尤其涉及一种粮仓通风系统。
背景技术
图1为现有技术的粮仓通风系统的结构示意图。如图1所示，现有的粮仓通风系统由仓房1、粮堆2、上通风口3、下通风口4、固定于墙上或连接于通风口的风机5、用于检测粮堆2温度的温度检测器6、用于粮堆上部空间和仓房外空间的温湿度检测器7组成。现有的储粮通风系统存在如下诸多不足：
1、粮堆内只安装温度检测器6，不能检测粮堆各点的湿度并计算水分，粮堆水分需人工取样检测，因此不能自动进行降水、调质、保水等通风操作。
2、风机转速不能根据降温、保水、降水和调质通风的不同要求进行调节，因此通风量是固定的，无法满足不同通风目的对通风量的需求，导致通风能耗和损耗较大，通风效率低。
3、采用单向旋转风机，不能对粮堆进行双向通风，不利于减小通风过程中的粮堆的温度梯度和水分梯度，不利于提高通风均匀性和节能保水，不能满足不同通风目的对通风方向的自动转换要求。
4、在通风口没有设置温湿度检测器7，不能实时检测通风过程中整个粮堆的水份变化量，也不能了解通风冷峰面和水分峰面是否移出粮堆。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种粮仓通风系统，以解决现有技术的粮仓通风系统存在的仅仅根据仓房温度参数进行通风控制、无法对粮堆的温度和水分进行精准控制的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提供的一种粮仓通风系统，包括温湿度检测装置、通风装置和中央控制模块；所述温湿度检测装置用于检测粮堆内部的温度参数和湿度参数、仓房内空气和仓房外大气的温度参数和湿度参数；所述通风装置包括仓房的上通风口、下通风口和风机，所述风机设置在所述上通风口和/或所述下通风口，用于驱动空气流入或流出仓房；所述中央控制模块分别与所述温湿度检测装置和所述通风装置连接；所述中央控制模块用于根据所述温湿度检测装置检测的温度参数和湿度参数，且依据不同的通风目的控制所述上通风口和所述下通风口的开闭以及所述风机的转向和风量，使粮堆内的温度参数和水分参数维持在预设范围内。
进一步，所述温湿度检测装置包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；所述第一传感器包括多个探测头，在粮堆内从上到下均匀分布；所述第二传感器的探测头分别设置在仓房内粮堆的上部空间以及仓房外的大气中；所述第三传感器的探测头设置于所述下通风口，用于检测所述下通风口空气的温度参数和湿度参数。该技术方案的技术效果在于：第一传感器、第二传感器和第三传感器分别用于检测粮堆内部、粮堆上部和仓房外大气、下通风口中的温度参数和湿度参数。而第一传感器包括多个在粮堆内从上到下均匀分布的探测头，能够检测粮堆内部各处和各个高度截面的温度参数和湿度参数，第二传感器能够检测粮堆上部空间和仓房外大气的温度参数和湿度参数，第三传感器能够检测进出下通风口的空气的温度参数和湿度参数，三个传感器的检测数据作为中央控制模块控制不同通风方法的数据来源。
进一步，粮仓通风系统包括设置于所述下通风口的空气调节器，所述空气调节器与所述中央控制模块连接，用于调节空气的湿度和温度。该技术方案的技术效果在于：空气调节器设置在下通风口，能够调节通过下通风口的空气的温度、湿度，对仓房内空气的温度和湿度进行调节，进而影响粮堆内部的温度和水分。
进一步，所述风机为双向可逆转式通风机。该技术方案的技术效果在于：为了控制粮堆内部的温度、湿度、水分及梯度，需要控制进入仓房的空气按照特定的方向流动，所以，使用双向可逆转式的风机，能达到精准通风控制温度、湿度、水分和梯度的目的。
进一步，所述风机为变频可调速通风机。该技术方案的技术效果在于：为了实现不同目的的供风，以及粮堆内部温度和水分能够实现均匀分布，要求风机能够调整供风速度，实现精准通风。
本实用新型的有益效果是：根据温湿度检测装置检测的粮堆内部的温度参数和湿度参数、仓房内空气和仓房外大气的温度参数和湿度参数，中央控制模块控制通风装置对仓房进行不同目的的精确的通风，能够使粮堆内的温度参数和水分参数到达并维持在预设的范围内，实现对粮堆的温度、湿度和水分的控制。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。作为对比，附图中还包括了现有技术的图纸。显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的粮仓通风系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的粮仓通风系统的结构示意图；
图3为利用本实用新型实施例提供的粮仓通风系统进行降温降水通风控制的流程图；
图4为利用本实用新型实施例提供的粮仓通风系统进行降温保水通风控制的流程图；
图5为利用本实用新型实施例提供的粮仓通风系统进行降水通风控制的流程图；
图6为利用本实用新型实施例提供的粮仓通风系统进行调质通风控制的流程图。
附图标记：
1-仓房；2-粮堆；3-上通风口；
4-下通风口；5-风机；6-温度检测器；
7-温湿度检测器；8-通风道；
101-第一传感器；102-第二传感器；103-第三传感器；
104-空气调节器。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实施例提供了一种粮仓通风系统，图2为本实用新型实施例提供的粮仓通风系统的结构示意图。如图2所示，本实施例提供的粮仓通风系统包括温湿度检测装置、通风装置和中央控制模块。其中，温湿度检测装置能够检测粮堆2内部的温度参数和湿度参数，以及仓房1内空气和仓房1外大气的温度参数和湿度参数。通风装置包括设置在仓房1侧壁上部的上通风口3、仓房1侧壁下部的下通风口4和风机5，而风机5安装在仓房1的上通风口3和/或下通风口4，用于驱动空气流入或流出仓房1。中央控制模块分别与温湿度检测装置和通风装置连接，中央控制模块能够根据温湿度检测装置检测的温度参数和湿度参数，判断仓房1需要的通风要求，进而控制仓房1的上通风口3和下通风口4的开闭，以及风机5的转向和风量，对仓房1进行通风。在现有技术中，粮堆2内部的水分参数由人工取样检测，无法根据实时检测的湿度参数自动计算粮堆2的水分参数，因此不能精确地对仓房1进行自动通风以达到调整粮堆2的温度和水分的目的；同时，风机5只能够对仓房1进行单方向通风，不利于减少通风过程中粮堆2内部的温度梯度和水分梯度，不利于形成通风效果在粮堆2内部的均匀性。
本实施例提供的粮仓通风系统，安装了用于检测粮堆2内部温度参数和湿度参数，以及仓房1内空气和仓房1外大气温度参数和湿度参数的温湿度检测装置，并且，利用中央控制模块，通过供风方向可选的风机5对仓房1进行通风控制，能够实现对仓房1内特别是粮堆2内部进行温度参数和水分参数的调节，进一步，能够通过对风机5的控制，使仓房1内特别是粮堆2内部的温度梯度和水分梯度缩小到可接受的范围，达到内部环境相对的均匀。
在本实施例的可选方案中，如图2所示，进一步地，温湿度检测装置包括第一传感器101、第二传感器102和第三传感器103。其中，第一传感器101设置在粮堆2内从上到下均匀分布的多个探测头，用于检测粮堆2内部各处及各个高度截面的温湿度参数；第二传感器102的探测头分别设置在仓房1内粮堆2的上部空间以及仓房1外的大气中，分别能够检测粮堆2的上部空间和外部大气的温湿度参数；第三传感器103的探测头设置在下通风口4，用于检测通过下通风口4空气的温湿度参数。本实施例中，上述三种传感器的检测数值，作为中央控制模块判断仓房1所需要的通风方式，以及精确通风控制的数值根据。
在本实施例的可选方案中，如图2所示，进一步地，粮仓通风系统还设置有位于下通风口4的空气调节器104。本实施例中，为了能够对仓房1内空气增加湿度，在下通风口4安装了空气调节器104，对进入仓房1的空气进行加湿。特别地，为了降低湿度、增加温度或者降低温度，也可以通过空气调节器104进行湿度的调节。
在本实施例的可选方案中，如图2所示，进一步地，风机5选择使用双向可逆转式通风机5。为了控制粮堆2内部的温度和湿度，以及实现仓房1内温湿度的内部均匀，需要控制进入仓房1的空气按照特定的方向流动，所以，本实施例中，粮仓通风系统使用双向可逆转式的风机5，能达到改变风向、精准通风的目的。
在本实施例的可选方案中，如图2所示，进一步地，风机5为变频可调速通风机5。可调速的通风机5能够实现不同大小通风量的供风，从而保证粮堆2内部温度和水分能够实现均匀分布，实现精准通风。
利用上述的粮仓通风系统，能够对粮仓进行精准通风，实现对粮仓内特别是粮堆内部的温度和水分的精准控制。具体方法说明如下：
根据温湿度检测装置检测的温度参数和湿度参数，中央控制模块依据不同的通风目的，判断仓房1内粮堆2需要的通风效果，进而控制仓房1的上通风口3和下通风口4的开闭，并且控制风机5的转向和风量，使粮堆2内部的温度和水分参数到达并且维持在预设的范围内。
图3为利用本实用新型实施例提供的粮仓通风系统进行降温降水通风控制的流程图；如图3所示，在本实施例的可选方案中，粮仓通风方法包括降温降水通风方法，具体包括：
步骤11，根据第一传感器101和第二传感器102检测的温度参数和湿度参数，判断粮堆2是否满足降温并允许降水的通风条件，若满足，则控制仓房1上通风口3和下通风口4打开；
步骤12，根据第一传感器101和第二传感器102检测的温度参数和湿度参数，确定温度梯度方向和单位通风量，并控制风机5的转向和转速，以使风机5按照单位通风量或临界单位通风量供风，并且按顺温度梯度方向供风；
步骤13，根据第一传感器101和第三传感器103检测的温度参数和湿度参数，判断粮堆2气流冷峰面和水分峰面是否移出粮堆2，若移出粮堆2，则控制风机5的转向和转速，以使粮堆2的温度和水分维持在预设范围内，且粮堆2内的温度梯度和水分梯度没有超出允许范围。
在步骤13中，对比第一传感器101和第三传感器103检测的温度参数和湿度参数，具体分两种情况：(1)当气流冷峰面和水分峰面移出粮堆2、且粮堆2内部的各截面内温度参数梯度和水分参数梯度没有超出允许范围时，中央控制模块控制风机5减小通风量直至停止；(2)当气流冷峰面和水分峰面移出粮堆2，但粮堆2内部的各截面内温度参数梯度和水分参数梯度超出允许范围时，中央控制模块控制风机5转向从而改变通风气流方向，直至粮堆2内部的各截面内温度参数梯度和水分参数梯度缩小到允许范围，最终停止通风。
图4为利用本实用新型实施例提供的粮仓通风系统进行降温保水通风控制的流程图；如图4所示，在本实施例的可选方案中，粮仓通风方法包括降温保水通风方法，具体包括：：
步骤21，根据第一传感器101和第二传感器102检测的温度参数和湿度参数，判断粮堆2是否满足降温并保水的通风条件，若满足，则控制仓房1的上通风口3和下通风口4打开；若满足降温但是不满足保水的通风条件，则控制空气调节器104打开；
步骤22，根据第一传感器101和第二传感器102检测的温度参数和湿度参数，确定温度梯度方向和单位通风量，并控制风机5的转向和转速，以使风机5按照单位通风量或临界单位通风量供风，并且按逆温度梯度方向供风；
步骤23，根据第一传感器101和第三传感器103检测的温度参数和湿度参数，判断粮堆2气流冷峰面和湿度峰面是否移出粮堆2，若移出粮堆2，则控制风机5的转向和转速，以使粮堆2的温度和水分维持在预设范围内，且粮堆2的温度梯度和水分梯度不超出允许范围。
在步骤23中，对比第一传感器101和第三传感器103检测的温度参数和湿度参数，具体分两种情况：(1)当气流冷峰面和湿度峰面移出粮堆2、且粮堆2内部的各截面内温度参数梯度和水分参数梯度没有超出允许范围时，中央控制模块控制风机5减小通风量直至停止；(2)当气流冷峰面和湿度峰面移出粮堆2，但粮堆2内部的各截面内温度参数梯度和水分参数梯度超出允许范围时，中央控制模块控制风机5转向从而改变通风气流方向，直至粮堆2内部的各截面内温度参数梯度和水分参数梯度缩小到允许范围，最终停止通风。
图5为利用本实用新型实施例提供的粮仓通风系统进行降水通风控制的流程图；如图5所示，在本实施例的可选方案中，粮仓通风方法包括降水通风方法，具体包括：：
步骤31，根据第一传感器101和第二传感器102检测的温度参数和湿度参数，判断粮堆2是否需要降低水分，若需要，则控制仓房1的上通风口3和下通风口4打开；
步骤32，根据第一传感器101和第二传感器102检测的温度参数和湿度参数，确定温度梯度方向和单位通风量，并控制风机5的转向和转速，以使风机5按照单位通风量或临界单位通风量供风，并且按照顺温度梯度方向供风；
步骤33，根据第一传感器101和第三传感器103检测的温度参数和湿度参数，判断粮堆2湿度峰面和水分峰面是否移出粮堆2，若移出粮堆2，则控制风机5的转向和转速，以使粮堆2的温度和水分维持在预设范围内，且粮堆2的温度梯度和水分梯度不超出允许范围。
在步骤33中，对比第一传感器101和第三传感器103检测的温度参数和湿度参数，具体分两种情况：(1)当湿度峰面和水份峰面移出粮堆2、且粮堆2内部的各截面内温度参数梯度和水分参数梯度没有超出允许范围时，中央控制模块控制风机5减小通风量直至停止。(2)当湿度峰面和水份峰面移出粮堆2，但粮堆2内部的各截面内温度参数梯度和水分参数梯度超出允许范围时，中央控制模块控制风机5转向从而改变通风气流方向，直至粮堆2内部的各截面内温度参数梯度和水分参数梯度缩小到允许范围，最终停止通风。
图6为利用本实用新型实施例提供的粮仓通风系统进行调质通风控制的流程图，如图6所示，在本实施例的可选方案中，粮仓通风方法包括调质通风方法，具体包括：：
步骤41、根据第一传感器101和第二传感器102检测的温度参数和湿度参数，判断粮堆2内部是否满足调质通风条件，若满足，则控制仓房1的上通风口3和下通风口4打开；若不满足，则控制空气调节器104打开；
步骤42、根据第一传感器101和第二传感器102检测的温度参数和湿度参数，确定温度梯度方向和单位通风量，并控制风机5的转向和转速，以使风机5按照单位通风量或临界单位通风量供风，并且按照逆温度梯度方向供风；
步骤43、根据第一传感器101和第三传感器103检测的温度参数和湿度参数，判断粮堆2低湿度和低水分峰面是否移出粮堆2，若移出粮堆2，则控制风机5的转向和转速，以使粮堆2的温度和水分维持在预设范围内，且粮堆2的温度梯度和水分梯度不超出允许范围。
在步骤43中，对比第一传感器101和第三传感器103检测的温度参数和湿度参数，具体分三种情况：(1)当低湿度峰面和低水份峰面尚未移出粮堆2，但水分参数梯度超出允许范围时，中央控制模块控制空气调节器104减小加湿速度并减小风机5的转速，直至粮堆2内部的各截面内的水分参数梯度缩小到允许范围，再增大风机5的转速和空气调节器104的加湿速度；(2)当低湿度峰面和低水份峰面移出粮堆2、且粮堆2内部各截面内的水分参数梯度没有超出允许范围时，中央控制模块控制风机5减小通风量直至停止；(3)当低湿度峰面和低水份峰面移出粮堆2、但粮堆2内部各截面内的水分参数梯度超出允许范围时，中央控制模块控制风机5转向从而改变通风气流方向，直至粮堆2内部各截面内的水分参数梯度缩小到允许范围，最终停止通风。
进一步，粮仓通风系统可以采用变频可调速的风机5，其中，单位通风量的计算公式为：
式中：q—单位通风量(m3/Kg·s)；
Cg—粮食比热(KJ/Kg℃)；
ω—粮食失水率(％)；
ρ—标准大气压(Pa)；
τ—通风时长(小时)；
t粮1—粮堆2初始温度(℃)；
t粮2—要求粮堆2通风结束时达到的温度(℃)；
t进气—进仓空气温度(℃)。
表1临界单位通风量(m3/h·t)
对上述公式的说明如下：
未超出临界单位通风量范围时，风机5根据公式计算所得的数值进行通风；超出临界单位通风量范围时，风机5按照临界单位通风量进行通风。例如：在为大豆进行降水通风时，若按照公式计算的单位通风量为11m3/h·t，由于大豆的降水单位通风量不能小于9m3/h·t，故风机5按照11m3/h·t的数值通风；若按照公式计算的单位通风量为8m3/h·t，而大豆降水单位通风量不能小于9m3/h·t，故风机5按照临界单位通风量的9m3/h·t的数值通风。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种粮仓通风系统，其特征在于，包括温湿度检测装置、通风装置和中央控制模块；
所述温湿度检测装置用于检测粮堆内部的温度参数和湿度参数、仓房内空气和仓房外大气的温度参数和湿度参数；
所述通风装置包括仓房的上通风口、下通风口和风机，所述风机设置在所述上通风口和/或所述下通风口，用于驱动空气流入或流出仓房；
所述中央控制模块分别与所述温湿度检测装置和所述通风装置连接；
所述中央控制模块用于根据所述温湿度检测装置检测的温度参数和湿度参数，且依据不同的通风目的控制所述上通风口和所述下通风口的开闭以及所述风机的转向和风量，使粮堆内的温度参数和水分参数维持在预设范围内。
2.根据权利要求1所述的粮仓通风系统，其特征在于，所述温湿度检测装置包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；
所述第一传感器包括多个探测头，在粮堆内从上到下均匀分布；
所述第二传感器的探测头分别设置在仓房内粮堆的上部空间以及仓房外的大气中；
所述第三传感器的探测头设置于所述下通风口，用于检测所述下通风口空气的温度参数和湿度参数。
3.根据权利要求1或2所述的粮仓通风系统，其特征在于，包括设置于所述下通风口的空气调节器，所述空气调节器与所述中央控制模块连接，用于调节空气的湿度和温度。
4.根据权利要求1或2所述的粮仓通风系统，其特征在于，所述风机为双向可逆转式通风机。
5.根据权利要求4所述的粮仓通风系统，其特征在于，所述风机为变频可调速通风机。
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