一种全自动常温粮食干燥机及其工作方法与流程

本发明涉及自动化技术领域，尤其是一种全自动常温粮食干燥机及其工作方法。

背景技术：

“悠悠万事，吃饭为大”，粮食安全事关国家稳定，其重要程度不言而喻。从存储环节来说，降低粮食水分是安全储粮、保持储粮品质的关键。现有的粮食降水方法主要有晾晒、烘干等。晾晒受天气影响大，且需要大片晾晒场地，不适合大规模作业，而随着土地流转、规模化经营的推进，通过晾晒进行降水的方法因制约条件太多而被逐渐淘汰。烘干降水的原理一般是利用煤、天然气等燃料燃烧产生的热量对原粮进行干燥，其存在环境污染大、高温干燥影响粮食品质等缺点。而随着我国社会、经济的发展，对于粮食的需求已不仅仅满足于“吃饱”，普通消费者对粮食品质的要求日益提高，市场上迫切需要一种既受气象条件影响小、又能规模化集中处理、还不降低粮食品质的干燥设备。

随着科技的发展，出现了粮食干燥机，现有的干燥机设有搅拌机构，通过加热组件对粮食加热进行烘干，靠近加热组件的粮食温度较高，远离加热组件的粮食温度较低，因此受热不均匀，搅拌机构通常只是简单的旋转，位于边缘的粮食经常搅拌不到，由于加热不均匀，湿度分布不均，位于边缘的粮食在长期存储过程中容易发生变质。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题在于，提供一种全自动常温粮食干燥机及其工作方法,通过常温干燥，多点运动搅拌，增加粮食的保存时间，防止局部湿度过大引起的变质。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种全自动常温粮食干燥机，包括密封仓体、翻搅组件、通风组件和控制组件，密封仓体设有进料口和出料口，所述翻搅组件包括位于密封仓体内的回转中心、回转驱动电机、旋转梁、行走小车、行走小车驱动电机、绞龙驱动电机和绞龙，回转驱动电机通过回转中心驱动旋转梁在密封仓体内转动，行走小车驱动电机驱动小车沿着驱动梁水平运动，所述绞龙驱动电机和绞龙安装在小车上，所述绞龙沿垂直方向深入密封仓体底部。

进一步地，所述密封仓体包括储粮仓和位于储粮仓下方的空气静压箱，所述通风组件包括正压风机、仓底冲孔板、负压风机，所述正压风机通过通风管道与空气静压箱联通，负压风机通过通风管道与密封仓体上部联通，仓底冲孔板位于静压箱上表面，所述正压风机的气流进入空气静压箱后均匀从仓底冲板孔进入储粮仓，穿过储粮仓又负压风机排出。

进一步地，所述通风组件还包括除湿装置，所述除湿装置位于进风口。

进一步地，所述进料口设置在密封仓体顶部，出料口设置在密封仓体底部。

进一步地，所述控制组件包括中央处理单元，储粮仓内设有第一温湿度传感器，其检测的温度t1、湿度q1，空气静压箱内设有第二温湿度传感器，其检测的温度t2、湿度q2，密封仓体外侧设有第三温湿度传感器，其检测的温度t3、湿度q3，所述中央处理单元依据第一温湿度传感器与第三温湿度传感器的差值控制加热/除湿装置的启动和停止，中央处理单元根据第一温湿度传感器和第二温湿度传感器的差值，加大或减小加热/除湿装置的功率。

一种全自动常温粮食干燥机的工作方法，包括以下步骤：

a.将旋转梁旋转形成的平面分隔呈n个区域，旋转梁上每个行走小车设置m个固定点位，每个绞龙上均设有传感器；

b.粮食从进料口进入密封仓体；

c.控制组件驱动旋转梁运行至初始位置，即当前位置n1=1；

d.控制组件驱动行走小车运行至初始位置，即当前位置m1=1；

e.第一温湿度传感器将数据传输至中央处理单元，当湿度大于阈值时，驱动绞龙转动，间隔周期t1，驱动行走小车沿着旋转梁运行至下一点位，即m1=m1+1,当m1=m时进入步骤f，否则返回步骤e；

f.控制组件控制旋转梁旋转至少下一个区域，即n1=n1+1,当n1=n时进入步骤g，否则返回步骤d；

g.比较第一温湿度传感器数据与目标值s0的大小，当第一温湿度传感器数据检测的湿度等于或小于s0时打开出料口；否则返回步骤c。

进一步地，在绞龙转动过程中，还包括加热/除湿装置控制步骤：

s1.当温度t1>t3并且t1<15℃时，或者湿度q1<q3并且t1<15℃时，或者t1<10℃并且t3<10℃时，启动加热/除湿装置；否则关闭加热/除湿装置；

s2.当t1<15℃且t2<13℃时，增加加热/除湿装置功率，当t1或t2大于15℃时，减小加热/除湿装置功率。

采用以上技术方案，本申请具有以下技术效果：

1.由于本发明的翻搅组件包括旋转梁和行走小车，在工作过程中，通过旋转梁的和行走小车的配合，可以使得位于密封仓体内的绞龙运行到任意位置，从而对密封仓体内的粮食进行有效翻搅，通过控制组件的有效配合，即可达到常温、均匀干燥粮食的效果，使得产出的粮食更加易于保存，由于粮食在常温下干燥，因此不影响粮食品质，口感更好。

2.粮食中的水分主要包括自由水和结合水，其中自由水容易随着气流蒸发。在温度较低时，结合水很难蒸发，本发明通过设置加热装置，以便设备在东北等低温区域使用。

3.通过设置加热装置，一方面可以通过加热去除空气中的水分。另一方面可以对空气进行常温加热（加热后的空气温度控制在摄氏15度以内），使空气具备一定的水分吸收能力。通过第二温湿度传感器检测静压箱内加热后的空气温度，从而有效防止温度过高影响粮食口感。

附图说明

图1为本实施例一的结构示意图。

图2为本实施例一下粮时仓底冲孔板的结构示意图。

密封仓体1、人员查看走道183、储粮仓13、空气静压箱14、正压风机15、仓底冲孔板16、下粮孔161、方向孔162、负压风机17、加热装置19、除湿装置191、翻搅组件2、回转中心21、回转驱动电机22、旋转梁23、行走小车24、行走小车驱动电机25、绞龙驱动电机26、绞龙27、湿度传感器271、第二温湿度传感器32、第三温湿度传感器33。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一:

如图1-2所示，全自动常温粮食干燥机主要由以下组件组成：密封仓体1、翻搅组件2、通风组件3和控制组件（未显出），密封仓体设有进料口和出料口。

密封仓体1包括内外壁爬梯、人孔、人员查看走道183、储粮仓13和位于储粮仓下方的空气静压箱14，密封仓体截面形状为圆形密封容器结构，密封仓体零部件之间的连接方式为螺栓连接、焊接或者其他连接方式，可以理解，圆形截面为本发明的最优实施方式，不应该理解为对本发明的限制，其形状可以根据实际情况设置为其它形状。在密封仓体内、外壁设置爬梯，人员可沿外壁爬梯通过人孔进入仓内人员查看走道；从人员查看走道可通过内壁爬梯进入仓内。在仓顶设置进料口，可通过吸粮机管道进料；提升机、输送机等粮食输送设备进料。在仓底设置出料口，出料口上设置电动闸板，通过开启/关闭闸板，实现仓内储粮流淌出料或者停止出料。

所述通风组件3包括正压风机15、仓底冲孔板16、负压风机17，仓底冲孔板16设置在密封仓体1底部，仓底冲孔板16将密封仓体1分隔为两个区域：下部为空气静压箱14，保证风机吹入仓底的气流能均匀分布并从仓底冲孔板16的通风孔通过；上部为储粮仓13。正压风机15通过通风管道与空气静压箱14联通，负压风机17通过通风管道与密封仓体1上部联通，仓底冲孔板16位于静压箱14上表面，所述正压风机15的气流进入空气静压箱14后均匀从仓底冲板孔进入储粮仓13，穿过储粮仓又负压风机17排出，带走粮食水分。加热装置19、除湿装置191布置在正压风机进风口或者出风口处，其是否启动由电控系统根据气象条件及原粮水分条件自行判断。通风时，正压风机将空气吹入仓底空气静压箱，气流经空气静压箱分布后均匀从仓底冲孔板通过，然后穿过粮层通过通风管道由负压风机排出。正、负压风机同时工作，通过正压进风、负压出风的方式，增加气流穿过粮层的能力。在本实施例中，通过设置加热装置，一方面可以通过加热去除空气中的水分，使得粮仓适用于湿度大的天气、地区使用。另一方面可以对空气进行常温加热，使空气具备一定的水分吸收能力，粮仓适用于寒冷天气、地区使用。为了避免影响粮食口感，加热除湿的温度应控制在摄氏15度左右，以使得从静压箱排出的干燥而具有水分携带能力的气体，从而使得粮仓内的自由水和结合水均能得到有效蒸发。可以理解，本实施例中的除湿装置可以是干燥剂、冷凝器等。仓底冲孔板16上设有下粮孔161，仓底冲孔板16的通风孔为方向孔162，方向孔排出的气流朝向下粮孔倾斜，从而将粮食吹向下粮孔，辅助出粮，实现无残留出料。

翻搅组件2包括位于密封仓体内的回转中心21、回转驱动电机22、旋转梁23、行走小车24、行走小车驱动电机25、绞龙驱动电机26和绞龙27，回转中心21分为上下两部分，可相对自由转动，其上部与仓顶连接，下部与旋转梁连接，回转驱动电机通过回转中心21驱动旋转梁23在密封仓体内转动，旋转梁23上设置行走小车24行走轨道28，行走小车驱动电机安装在行走小车上，通过传动装置，可驱动行走小车沿旋转梁上的轨道25移动，因此，行走小车驱动电机25驱动行走小车24沿着旋转梁23水平运动。所述绞龙驱动电机26和绞龙27安装在行走小车24上，所述绞龙27沿垂直方向深入密封仓体1底部，绞龙27可自由摆动。旋转梁的旋转配合行走小车沿旋转梁的移动，可带动绞龙到达仓体平面的任一位置。通过绞龙自转结合绞龙沿着回转中心21公转，实现全仓粮食无死角的翻搅。

控制组件包括中央处理单元，储粮仓内设有第一温湿度传感器271，其检测的温度t1、湿度q1，空气静压箱内设有第二温湿度传感器32，其检测的温度t2、湿度q2，密封仓体外侧设有第三温湿度传感器33，其检测的温度t3、湿度q3，第一温湿度传感器271间隔设置在绞龙27上，可以理解，第一温湿度传感器271也可以在每个绞龙上仅设置一个，湿度传感器将数据传输至中央处理单元，中央处理单元依据第一温湿度传感器与第三温湿度传感器的差值控制加热/除湿装置的启动和停止，中央处理单元根据第一温湿度传感器和第二温湿度传感器的差值，加大或减小加热/除湿装置的功率。中央处理单元依据接收的数据控制旋转梁的角度和行走小车的位置。通过中央处理单元，可以控制负压风机、回转驱动电机、行走小车驱动电机、绞龙驱动电机、正压风机、加热/除湿装置、出料口上的电动闸板等执行元件作出相应动作，由于整个动作均通过中央处理单元控制，操作过程无需人为操作，因此提高了工作效率，防止工作人员操作失误。

控制组件还包括通信模块，其与上位机进行数据通信，从而对工作过程实时远程监控。旋转梁的旋转速度，绞龙的旋转速度，行走小车的行走速度三个参数有匹配关系，该匹配关系是根据不同粮食品种预设在系统内的，使用时只需执行相应的程序即可。

本实施例的工作流程如下：

a.将旋转梁旋转形成的平面分隔呈n个区域，旋转梁上每个行走小车设置m个固定点位，每个绞龙上均设有传感器；

b.粮食从进料口进入密封仓体；

c.控制组件驱动旋转梁运行至初始位置，即当前位置n1=1；

d.控制组件驱动行走小车运行至初始位置，即当前位置m1=1；

e.第一温湿度传感器将数据传输至中央处理单元，当湿度大于阈值时，驱动绞龙转动，间隔周期t1，驱动行走小车沿着旋转梁运行至下一点位，即m1=m1+1,当m1=m时进入步骤f，否则返回步骤e；

f.控制组件控制旋转梁旋转至少下一个区域，即n1=n1+1,当n1=n时进入步骤g，否则返回步骤d；

g.比较第一温湿度传感器数据与目标值s0的大小，当第一温湿度传感器数据检测的湿度等于或小于s0时打开出料口；否则返回步骤c。

在本实施例中，所述间隔周期t1可以根据实际情况设置，通常来说，t1=2=20秒。

在绞龙转动过程中，还包括加热/除湿装置控制步骤：

s1.当温度t1>t3并且t1<15℃时，或者湿度q1<q3并且t1<15℃时，或者t1<10℃并且t3<10℃时，启动加热/除湿装置；否则关闭加热/除湿装置；

s2.当t1<15℃且t2<13℃时，增加加热/除湿装置功率，当t1或t2大于15℃时，减小加热/除湿装置功率。

通过本实施例结构的全自动常温粮食干燥机及其工作方法，在工作过程中，通过旋转梁的和行走小车的配合，可以使得位于密封仓体内的绞龙运行到任意位置，从而对密封仓体内的粮食进行有效翻搅，通过控制组件的有效配合，即可达到常温、均匀干燥粮食的效果，使得产出的粮食更加易于保存，由于粮食在常温下干燥，因此不影响粮食品质，口感更好。

整个干燥过程不需要人为干预，因此提高了生产效率，更加智能，通过设置，加热、除湿装置，能适应不同气象条件。在正常条件下，由于采用常温干燥方式，因此能耗低、无污染。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于，中央处理单元控制所述旋转梁往复循环运动，行走小车在旋转梁上往复运动，从而使得绞龙的位置控制更加灵活，搅拌无死角。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。