发布:2025-06-16 浏览:66 次 来自:本站
我们来详细解释一下粮仓中的环流系统和气调排气系统。这两个系统是现代科学储粮技术中的关键组成部分,共同保障储粮的安全、稳定和品质。
一、 粮仓环流系统
1、定义与目的:
环流系统是指在粮堆内部或粮堆与仓内空间之间,强制性地、有组织地进行空气(或特定气体)循环的系统。
核心目的: 消除或减少粮堆内部因温差、水分梯度、生物活动等因素造成的不均匀性(如发热点、结露、局部水分过高/过低、气体浓度不均等),使整个粮堆的温湿度、气体成分趋于均衡。
2、工作原理:
风机驱动: 系统由风机(通常是离心风机或轴流风机,根据风压和风量需求选择)提供动力。
管道网络: 通过预埋在粮仓地板下(地槽、地上笼)或安装在仓壁/空间中的管道网络(送风管和回风管/空间),将空气输送到粮堆的不同部位或从不同部位抽出。
气流路径:
上行式: 空气从底部管道(地槽、地上笼)压入,穿过粮层,从粮面或上部空间排出/循环。
下行式: 空气从粮面或上部空间压入,穿过粮层,从底部管道排出/循环。
横向式: 主要在浅圆仓或筒仓中,空气从一侧管道压入,穿过粮层,从另一侧管道排出/循环。
强制对流: 风机产生的压力差迫使空气按设计路径流动,穿透粮堆孔隙,实现热量、湿度和气体的交换与传递。
3、主要功能与应用:
均衡粮温: 消除季节性温差、仓壁效应、粮堆生物活动等导致的局部高温或低温区,防止发热霉变和结露。这是环流系统最常用、最主要的功能(常称为谷物冷却环流或均温环流)。
均衡水分: 促使粮堆内部水分迁移和扩散,减少水分梯度,防止局部水分过高引发霉变或局部过低影响品质。
辅助通风: 与通风系统结合,提高通风效率和均匀性(尤其在深层粮堆)。
辅助气调: 在气调储粮中,环流系统是关键!它使充入的惰性气体(N2, CO2)或调节后的气体快速、均匀地分布到整个粮堆,确保杀虫、抑菌效果一致。
散发异味/熏蒸剂残留: 通风换气时辅助排除异味或熏蒸后残留的有害气体。
粮情监测辅助: 使传感器检测到的温湿度数据更能代表整体情况。
4、关键组件:
风机(离心风机为主,提供足够静压穿透粮层)
送风管道(地槽、地上笼、壁管等)
回风管道或空间(仓内上部空间常作为回风区)
风量/风压调节装置(阀门)
控制系统(手动/自动控制风机启停、风量)
二、 气调排气系统
1、定义与目的:
气调排气系统是专门为气调储粮工艺服务的子系统。
核心目的:
气调阶段: 在向粮仓充入高浓度惰性气体(或进行自然降氧)以创造杀虫、抑菌、保鲜的低氧环境后,维持仓房和粮堆的气密性,并安全地排放因压力升高而产生的多余气体,或补充因泄漏损失的气体(通过补气系统,通常与排气一体设计)。
结束阶段: 在气调周期结束后,安全、可控、彻底地将粮仓内的惰性气体或有害残留气体排放到大气中,以便人员安全入仓作业或转入其他储藏方式。
2、工作原理与功能:
压力平衡/安全泄压:
在充气或粮堆生物活动产气过程中,仓内压力会升高。排气系统(通常包含泄压阀、呼吸阀)在压力超过设定安全值时自动开启,释放少量气体,防止仓体结构(特别是薄膜密封仓)因过压而损坏。
当仓内压力过低(如气温下降或抽气时),补气阀可能开启吸入少量空气(或专用补气装置工作),防止负压损坏仓体或密封薄膜。
浓度维持与调节:
通过精确控制的排气阀和补气阀(或补气风机),结合气体浓度监测,可以排出部分气体并补充惰性气体,以维持目标气体浓度(如O2浓度<5%)。
安全排放:
气调结束排气: 这是排气系统最重要的功能之一。通过专门设计的排气风机(通常是防爆风机)和排气管道,将仓内含有高浓度惰性气体(N2, CO2)或可能残留的熏蒸剂(如磷化氢)的气体,主动、强制性地抽排到仓外安全地点(通常通过高空排放管排向大气,远离人员活动区域)。
通风换气: 在排气后期或日常管理中,也可用于引入新鲜空气,置换仓内气体。
环境保护: 设计合理的排放口位置和高度,尽量减少对周围环境的影响(虽然N2是空气主要成分,但高浓度CO2或熏蒸剂需要妥善处理)。
3、关键组件:
泄压/呼吸阀: 自动开启释放过压或补充负压,维持小范围压力平衡,保护仓体。
(主动)排气阀/补气阀: 用于主动控制的气体排放和补充,通常与风机联动。
排气风机: 防爆型离心或轴流风机,提供足够风量将气体排出仓外。是结束气调时安全排气的核心设备。
排气管道: 连接仓房排气口到室外排放点的管道,需耐压、耐腐蚀。
高空排放管: 将废气引至足够高度排放,促进扩散稀释。
气体浓度监测系统: 实时监测O2、CO2(有时还有PH3)浓度,为排气、补气操作提供依据。
控制系统: 控制排气/补气阀门的开关、风机的启停,根据压力、浓度设定值进行自动调节。
三、 环流系统与气调排气系统的关系
1、协同工作:
气调阶段: 环流系统是气调成功的关键保障。它确保充入的惰性气体能快速穿透、均匀分布到整个粮堆,消除死角,使所有粮食都处于有效低氧环境中。没有有效的环流,气调效果会大打折扣甚至失败。同时,气调排气系统中的泄压/呼吸阀在充气过程中维持仓压安全,主动排气/补气阀则用于精细调节维持目标浓度。
排气阶段: 气调排气系统的排气风机是安全排空仓内气体的主力。在排气过程中,有时会启动环流系统辅助搅动粮堆内的气体,帮助残留气体更快地释放出来,提高排气效率和彻底性。环流使粮堆内部气体与仓内空间气体混合更充分,便于排气风机抽走。
2、区别:
核心功能不同: 环流核心是内部循环、均衡;气调排气核心是与外界交换、压力控制、安全排放。
驱动目标不同: 环流主要针对温湿度、气体分布的均匀性;气调排气主要针对气体成分(O2浓度) 和压力的维持与调节,以及最终的安全排放。
风机类型侧重不同: 环流风机更强调静压(穿透粮层阻力);排气风机更强调风量(快速排空)和防爆(安全)。
总结
粮仓环流系统是粮堆内部的“搅拌器”和“均衡器”,核心作用是解决粮堆内部的不均匀性问题(温、湿、气),尤其在气调储粮中不可或缺。
气调排气系统是气调储粮的“呼吸器官”和“安全阀”,核心作用是维持气密仓压安全、调控气体浓度、并在结束时安全彻底地排放气体。
两者在现代粮仓,特别是实施气调储粮的粮仓中,是紧密配合、相辅相成的重要系统。环流确保气调效果均匀有效,排气系统则保障气调过程的安全可控和气调结束后的作业安全。它们的合理设计、安装和运行对实现绿色、安全、高效的储粮目标至关重要。
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