一种食用菌工厂用的冷热水双效交换循环系统的制作方法

本发明涉及食用菌培育技术领域，尤其是指一种食用菌工厂用的冷热水双效交换循环系统。

背景技术：

食用菌工厂化栽培是采用工业生产的技术手段，通过稳定提供可调控适合菌类生长的环境，实现菌类常年持续生产的生产方式。由于食用菌工厂控温设备装机量大，能源动力费用为生产的主要成本，对企业的利润影响较大。如何进行有效的节能降耗是食用菌工厂的重要技术攻关课题。

食用菌工厂生产车间主要由育菇车间和出菇车间两部分组成，其中，育菇车间温度控制在24℃左右，出菇车间温度控制在20℃左右。在育菇车间中，因为食用菌菌丝体生长发酵后释放出大量的生物热，因此，育菇车间内全年以制冷为主来进行温度控制；在出菇车间中，根据生产工艺要求，室温需要保持在20℃左右，在进行低温刺激出菇时，需要达到7-10℃。因此，出菇车间在室外温度较高的夏、秋季节以制冷来控制温度，在室外温度较低的冬、春季节以制热来控制温度。

目前食用菌工厂车间进行降温控制的制冷方式主要有：（1）分散性冷凝机组。由室外冷凝机组、室内风机和新风预冷风柜组成。优点：一房一机，系统简单，适合小面积车间使用。缺点：无能调，能耗大，室外机需要占地，维护成本高。（2）中央供冷螺杆机组。冷却介质为清水，以冷水机组提供集中供冷。优点：机组工作工况单一，无需数量众多的小型机组，便于管理，设备管理和维护成本低，节省运行电费。缺点：需建筑物提供庞大的专用空调机房、水泵房，建筑物顶层需放体积较大的冷却塔，影响建筑外观和规划设计。主机能量调节困难，需要将主机全部开启，如果不运行在满负荷条件下则制冷效率急剧下滑，俱有“一开俱开”的特点，产生“大马拉小车”的现象，极大的浪费电能。

目前食用菌工厂车间进行升温控制的制热方式主要有：（1）空调。一般中央空调制冷系统在冬季的时候都可以切换到加热模式，单个的制冷机组有些可以启动加热模式。优点：可以实现温度自动精准控制。缺点：造价和运行成本较高，一般不能实现加热和制冷自动切换。（2）电加热。一般指的是加热管、加热板、热风机等。优点：可以实现温度精准控制，造价较低。缺点：运行费用较高，对菇房湿度控制有影响。（3）蒸汽直接加热。一般指的是通过管道直接将蒸汽输送至车间内，以提高菇房温度。优点：升温快速，不影响菇房湿度。缺点：需要锅炉房全天启动来提供蒸汽，运行费用较高，保温效果不佳。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能耗低、有效降低火灾风险和减少财产损失的冷热水双效交换循环系统。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种食用菌工厂用的冷热水双效交换循环系统，所述循环系统包括冷热双效水塔、蓄水池、散热塔、中央螺杆机组，其中，蓄水池通过蓄水池进水管与自来水水源连接，蓄水池一端通过第一出水管与中央螺杆机组相连接，中央螺杆机组由冷却器和制冷器构成，第一电泵一端与冷却器相连接，第一电泵另一端与散热塔相连接，散热塔的出水管与蓄水池相连接，制冷器的进水管、出水管分别与冷热双效水塔相应的阀门相连接，冷热双效水塔内设有电热器，电热器通过电热控制器连接控制，冷热双效水塔内设有与电热控制器相连接的电热温度计；冷热双效水塔通过供热管道分别与锅炉、灭菌器相连接，其供热管道上分别设有相应的锅炉阀门和灭菌器阀门；冷热双效水塔上设有水塔进水管，水塔进水管与自来水水源连接，冷热双效水塔一侧设有风机进水管和风机出水管，风机进水管和风机出水管分别与食用菌车间的保温管道连接；风机进水管和风机出水管之间依次连接有第一、第二、第三风机，第一、第二、第三风机上设有相应的第三、第四、第五电泵；蓄水池另一端设有第二出水管，第二出水管通过增压泵与消防栓相连接，消防栓上连接有灌溉喷头，增压泵通过相应的增压泵控制器控制，增压泵与蓄水池之间设有增压泵控制阀。

所述的冷热双效水塔上设有液位计。

所述的锅炉、灭菌器通过循环管相连接，循环管上设有循环管阀门。

所述的中央螺杆机组上设有制冷控制器，冷热双效水塔内设有与制冷控制器相连接的制冷控制温度计。

所述的制冷器的进水管上设有第二电泵。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的蓄水池结构图。

图3为本发明的冷热双效水塔的不锈钢罐体外壁铁棒焊接分布图。

图4为本发明的冷热双效水塔结构示意图。

具体实施方式

下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1至附图4，本实施例所述的一种食用菌工厂用的冷热水双效交换循环系统，所述循环系统包括冷热双效水塔1、蓄水池2、散热塔6、中央螺杆机组4，其中，蓄水池2通过蓄水池进水管29与自来水水源连接，蓄水池2一端通过第一出水管与中央螺杆机组4相连接，中央螺杆机组4由冷却器和制冷器构成，制冷器的进水管上设有第二电泵7，所述的中央螺杆机组4上设有制冷控制器8，冷热双效水塔1内设有与制冷控制器8相连接的制冷控制温度计9，第一电泵5一端与冷却器相连接，第一电泵5另一端与散热塔6相连接，散热塔6的出水管与蓄水池2相连接，制冷器的进水管、出水管分别与冷热双效水塔1相应的阀门相连接，冷热双效水塔1内设有电热器10，电热器10通过电热控制器11连接控制，冷热双效水塔1内设有与电热控制器11相连接的电热温度计12；冷热双效水塔1通过供热管道分别与锅炉14、灭菌器15相连接，锅炉14、灭菌器15通过循环管相连接，循环管上设有循环管阀门，其供热管道上分别设有相应的锅炉阀门16和灭菌器阀门17；冷热双效水塔1上设有水塔进水管30，水塔进水管30与自来水水源连接，冷热双效水塔1上设有液位计18，冷热双效水塔1一侧设有风机进水管19和风机出水管20，风机进水管19和风机出水管20分别与食用菌车间的保温管道连接；风机进水管19和风机出水管20之间依次连接有第一、第二、第三风机21、22、23，第一、第二、第三风机21、22、23上设有相应的第三、第四、第五电泵24、25、26；蓄水池2另一端设有第二出水管，第二出水管通过增压泵27与消防栓13相连接，消防栓13上连接有灌溉喷头3，增压泵27通过相应的增压泵控制器控制，增压泵27与蓄水池2之间设有增压泵控制阀28。

该水塔同时与制冷系统和制热系统相连，具有制备制冷水和制热水的双重功能，有利于食用菌工厂车间实现全年自动化控温的目的。当夏、秋季节，环境温度较高的时候，为了将育菇车间和出菇车间温度控制在适宜温度，需要进行制冷，此时，制冷系统启动，为水塔内制备温度为4℃的制冷水。当冬、春季节，环境温度较低的时候，为了将育菇车间和出菇车间温度控制在适宜温度，需要进行制热，此时，制热系统启动，为水塔内制备温度为60℃以上的制热水。

如图4所示，冷热双效水塔1为不锈钢罐体结构，直径8米，高3米，设计装水量100吨。用电焊将直径1厘米，长10厘米的铁棒均匀焊接在罐体外壁（如图3，不锈钢罐体外壁铁棒焊接分布图），用水泥砌成保温墙将罐体包围，在罐体和水泥墙之间（相隔20厘米）填充保温材料聚氨酯。因为聚氨酯在不锈钢外壁不易吸附，在罐体上布满短铁棒，有利于聚氨酯均匀吸附在罐体表面，有助于提高保温效果。

当需要进行制备制冷水时，水塔内的水经过第一出水管进入中央供冷螺杆机组的蒸发器，制备成制冷水后，由第二电泵7输送从进水管回到水塔内，完成制冷工作。制冷控制温度计9通过制冷控制器8与中央供冷螺杆机组相连，当水塔4内制冷水温度高于10℃时，控制中央供冷螺杆机组开启工作，当水塔内制冷水温度达到4℃时，控制中央供冷螺杆机组停止工作。

当需要进行制备制热水时，由三个部分的加热系统根据实际情况进行制热。

（1）定期启动锅炉房制备蒸汽，同时关闭灭菌器与锅炉之间的循环阀门和灭菌器阀门17，打开锅炉阀门16，使蒸汽进入水塔内直接加热制备制热水；

（2）当食用菌培养基灭菌结束后，可关闭锅炉阀门16、循环阀门，打开灭菌器阀门17，将灭菌器15中的多余蒸汽输送进入水塔内直接加热制备制热水，可利用多余蒸汽，节约能源；

（3）水塔内安装电热器10，由电热温度计12通过电热控制器11与电热器10相连，当水塔内的制热水温度低于60℃，则控制电热器10开启工作，当水塔内的制热水温度高于于70℃，则控制电热器10停止工作。

通过液位计18检测塔内水位，若蒸汽加热导致塔内水位上升超过设定值后，人工开启冷热双效水塔底部的阀门排除多余水，以保持水位稳定。

通过设计，可使水塔根据气候条件，自由进行制冷制热工作转换，实现一塔双效，节能增效。

蓄水池为圆柱形结构，由水泥砌制而成，直径40米，高2.5米，设计装水量2000吨。该水池同时与中央供冷螺杆机组冷却系统（冷凝器）和消防灌溉系统相连，具有为中央供冷螺杆机组冷却降温和为消防灌溉系统提供水源的双重功能，有利于节约用水，实现一池多用的目的。

当中央供冷螺杆机组启动工作时候，水池内的水经过第一出水管进入冷凝器给中央供冷螺杆机组冷却降温后，由第一电泵5输送至散热塔6后，从散热塔6的进水管回流至水池中。当水池内的水温高于30℃时，散热塔6自动启动进行降温，当水池内的水温低于30℃时，散热塔6自动停止工作。

第二出水管通过管道与消防栓13相连，在车间和仓库等消防重地安装开关一，当出现火情时，工作人员手动开启开关一，此时启动火警警报并启动增压泵增加水压，有助于工厂及时进行灭火自救或在消防人员赶到之前控制火势，有效降低火灾风险和减少财产损失。

第二出水管通过管道与灌溉喷头3相连，在工厂绿化带等地安装开关二，根据需要，工作人员手动开启开关二，此时启动增压泵增加水压，灌溉喷头3自动对绿化带进行浇水灌溉。蓄水池进水管29与自来水水源相连，用以给水池补水。

图1是新型食用菌工厂水冷（热）双效交换循环系统结构图。冷（热）双效水塔中的制冷（热）水，经风机出水管20（设置0.5%高度差），从高到低自动流动到车间位置。当启动车间内第一、第二、第三风机21、22、23，制冷（热）水经过第一、第二、第三风机21、22、23后分别由第三、第四、第五电泵24、25、26输送至风机进水管19（设置0.5%高度差），在重力作用下从高到低自动流回到水塔中，完成循环。在制冷（热）水的输送过程中，利用高度差，使水自动流动至车间和从车间自动流回水塔，达到节省能耗的目的。

以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。