双效一体式谷物冷却机及谷物冷却方法与流程

1.本发明涉及仓储技术领域，具体地说，是涉及一种双效一体式谷物冷却机及基于该冷却机的谷物冷却方法。


背景技术：

2.据联合国粮农组织的调查统计，全世界每年粮食霉变及虫害等损失为粮食产量的8%。粮食安全储藏是个世界性的难题，做好粮食储藏工作，是解决世界民生问题的重要工作之一。低温贮藏是实现粮食安全储藏的主要方法之一，低温贮藏存在如下优点：1、减缓粮食新陈代谢，从而减少干物质的损失量；2、减少虫害、霉变；3、避免粮食翻库，减少劳动量；4、减少凝露产生及渗入，避免了谷物发芽或胶结霉烂，保证粮食营养品质及新鲜度。
3.一般情况下， 低温贮藏通过谷物冷却机实现，现有的谷物冷却机温湿度可调范围广，针对粮仓的粮温，变风量送风送冷，针对新入库粮食、局部发热粮、整仓高温粮进行局部或整仓粮食热量处理，机组能够帮助降温并均衡粮堆内部温度，确保粮堆均温降到15℃以下，为粮食品质提供了保证。
4.但现有的谷物冷却机仅采用风冷系统，但风冷冷却降温速度慢，且冷凝温度较高，机组长期运行时，冷却效率低且耗能较高。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明的第一目的是提供一种双效一体式谷物冷却机，该冷却机可单独进行风冷制冷，也可采用风水冷结合制冷，在风水结合制冷时，可在缺水状态下使用，冷凝温度比风冷温度低，较为节能，具有冷凝水回收装置。
6.本发明的第二目的是提供一种基于上述双效一体式谷物冷却机进行谷物冷却的方法。
7.基于上述目的，本发明的一个方面，提供一种双效一体式谷物冷却机，该冷却机包括：风箱、风冷系统、水冷系统及机组控制系统，所述机组控制系统分别与所述风冷系统、水冷系统及风箱电性连接；所述风箱包括进风口、送风口、风箱组件及设置于送风口处的离心风机；所述风冷系统与风箱组件相邻设置，包括压缩机、冷凝器、过滤器、膨胀阀及蒸发器，低温低压气体的制冷剂经压缩机压缩变为高温高压气体，该高温高压气体在冷凝器中进行热交换被冷却为常温高压气液混合物，该常温高压气液混合物经过滤器干燥后进入膨胀阀进行气体膨胀，从而转换为低温低压的制冷剂饱和液体，该制冷剂饱和液体在蒸发器中吸热蒸发从而使风箱组件内的空气降温；这样，由进风口进入风箱组件的空气由制冷送风系统降温成冷风后，通过离心风机抽运至送风口对粮仓进行降温，同时，低温低压的制冷
剂饱和液体回到压缩机内，进行循环制冷；所述水冷系统分别与所述风箱组件和风冷系统相邻设置，包括冷凝水回收装置、水箱、水泵、布水器及换热器，所述冷凝水回收装置将冷凝水引入水箱，所述水泵将水箱内的冷凝水抽至布水器中，通过布水器对换热器进行喷淋处理，从而降低冷凝温度，实现水冷制冷。
8.作为优选，该冷却机还包括与机组控制系统电性连接的恒湿系统，所述恒湿系统包括湿度传感器、热盘管及电动阀装置，所述湿度传感器设置于送风口处，当送风口湿度超过最高湿度阈值时，开启热盘管和电动阀装置，从而降低送风相对湿度；当送风口湿度低于最低湿度阈值时，关闭热盘管和电动阀装置，使送风湿度回升。
9.作为优选，所述送风湿度的最高湿度阈值为预设值+6%，最低湿度阈值为预设值
‑
6%。
10.作为优选，所述蒸发器为翅片式蒸发器。
11.作为优选，所述膨胀阀为热力膨胀阀。
12.作为优选，所述冷却机还包括设置于其底部的前轮组件及后轮组件，所述前轮组件与后轮组件平行设置。
13.本发明的另一个方面，还提供一种基于上述的双效一体式谷物冷却机的谷物冷却方法，具体地，包括如下步骤：启动离心风机；检测环境温度，判断其是否低于预设温度；若环境温度低于预设温度，则启动风冷系统进行风冷制冷；否则，同时启动风冷系统及水冷系统，进行风水冷结合制冷。
14.作为优选，所述预设温度t的取值范围为：t∈[20℃，30℃]。
[0015]
作为优选，该方法还包括：检测送风口湿度，判断其是否在预设湿度范围内；若送风口湿度高于预设湿度范围时，开启热盘管和电动阀装置，从而降低送风相对湿度；当送风口湿度低于预设湿度范围时，关闭热盘管和电动阀装置，使送风湿度回升，从而使送风湿度始终处于预设湿度范围内。
[0016]
作为优选，所述预设湿度范围为：[w*（1
‑
6%），w*（1+6%）]；其中，w为预设最佳湿度值。
[0017]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：在低环境温度（低于预设温度）下，仅风冷系统工作，水泵不工作，冷凝水不给换热器喷淋，这时可以单独作为风冷式谷物冷却机使用，节约用水并且节约用电。
[0018]
在高环境温度（高于预设温度）下，启动水冷系统加以辅助，由于风冷系统的蒸发器会产生大量的低温冷凝水，水冷系统利用冷凝水回收装置将冷凝器水汇集流入水箱，利用水泵将水抽送至布水器对换热器喷淋，水喷淋部分蒸发时吸收换热器内高温气态制冷剂的热量从而使换热管内的制冷剂逐渐由气态被冷却为液态，利用水分蒸发和空气强制循环来带走凝结热量，以冷却压缩机排出的高温高压过热蒸汽，使之冷凝成液体，从而降低冷凝温度。
[0019]
本发明提供的双效一体式谷物冷却机可实现风水冷结合制冷，其冷凝温度比风冷
低，机组即使在缺水的情况也能稳定运行。
附图说明
[0020]
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
[0021]
图1是本发明实施例的整体结构示意图；图2是图1所示结构的整体结构示意图二；图3是图1、2所示结构的侧视结构示意图。
[0022]
其中，1、进风口；2、送风口；3、风箱组件；4、压缩机；5、冷凝器；6、布水器；7、换热器；8、冷凝水回收装置；9、水箱；10、水泵；11、前轮组件；12、后轮组件。
具体实施方式
[0023]
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0024]
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0025]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0026]
如图1
‑
图3所示，本实施例提供一种双效一体式谷物冷却机，该冷却机包括：风箱、风冷系统、水冷系统及机组控制系统，所述机组控制系统分别与所述风冷系统、水冷系统及风箱电性连接；所述风箱包括进风口1、送风口2、风箱组件3及设置于送风口2处的离心风机；所述风冷系统与风箱组件3相邻设置，包括压缩机4、冷凝器5、过滤器、膨胀阀及蒸发器，低温低压气体的制冷剂经压缩机4压缩变为高温高压气体，该高温高压气体在冷凝器5中进行热交换被冷却为常温高压气液混合物，该常温高压气液混合物经过滤器干燥后进入膨胀阀进行气体膨胀，从而转换为低温低压的制冷剂饱和液体，该制冷剂饱和液体在蒸发器中吸热蒸发从而使风箱组件3内的空气降温；这样，由进风口1进入风箱组件3的空气由制冷送风系统降温成冷风后，通过离心风机抽运至送风口2对粮仓进行降温，同时，低温低压的制冷剂饱和液体回到压缩机4内，进行循环制冷；所述水冷系统分别与所述风箱组件3和风冷系统相邻设置，包括冷凝水回收装置8、水箱9、水泵10、布水器6及换热器7，所述冷凝水回收装置8将冷凝水引入水箱9，所述水泵10将水箱9内的冷凝水抽至布水器6中，通过布水器6对换热器7进行喷淋处理，从而降低冷凝温度，实现水冷制冷。
[0027]
作为一种较优的实施方式，该冷却机还包括与机组控制系统电性连接的恒湿系统，所述恒湿系统包括湿度传感器、热盘管及电动阀装置，所述湿度传感器设置于送风口2处，当送风口2湿度超过最高湿度阈值时，开启热盘管和电动阀装置，从而降低送风相对湿度；当送风口2湿度低于最低湿度阈值时，关闭热盘管和电动阀装置，使送风湿度回升。
[0028]
作为一种较优的实施方式，所述送风湿度的最高湿度阈值为预设值+6%，最低湿度阈值为预设值
‑
6%。
[0029]
作为一种较优的实施方式，所述冷凝器5采用蒸发式冷凝器。
[0030]
作为一种较优的实施方式，所述蒸发器为翅片式蒸发器。
[0031]
作为一种较优的实施方式，所述膨胀阀为热力膨胀阀。
[0032]
作为一种较优的实施方式，所述冷却机还包括设置于其底部的前轮组件11及后轮组件12，所述前轮组件11与后轮组件12平行设置。
[0033]
本实施例还提供一种基于上述的双效一体式谷物冷却机的谷物冷却方法，具体地，包括如下步骤：启动离心风机；检测环境温度，判断其是否低于预设温度；若环境温度低于预设温度，则启动风冷系统进行风冷制冷；否则，同时启动风冷系统及水冷系统，进行风水冷结合制冷。
[0034]
作为一种较优的实施方式，所述预设温度t的取值范围为：t∈[20℃，30℃]，优选地，该预设温度t取值为25℃。
[0035]
作为一种较优的实施方式，该方法还包括：检测送风口2湿度，判断其是否在预设湿度范围内；若送风口2湿度高于预设湿度范围时，开启热盘管和电动阀装置，从而降低送风相对湿度；当送风口2湿度低于预设湿度范围时，关闭热盘管和电动阀装置，使送风湿度回升，从而使送风湿度始终处于预设湿度范围内。
[0036]
作为一种较优的实施方式，所述预设湿度范围为：[w*（1
‑
6%），w*（1+6%）]；其中，w为预设最佳湿度值。
[0037]
综上，在低环境温度（低于预设温度）下，仅风冷系统工作，水泵不工作，冷凝水不给换热器喷淋，这时可以单独作为风冷式谷物冷却机使用，节约用水并且节约用电。
[0038]
在高环境温度（高于预设温度）下，启动水冷系统加以辅助，由于风冷系统的蒸发器会产生大量的低温冷凝水，水冷系统利用冷凝水回收装置将冷凝器水汇集流入水箱，利用水泵将水抽送至布水器对换热器喷淋，水喷淋部分蒸发时吸收换热器内高温气态制冷剂的热量从而使换热管内的制冷剂逐渐由气态被冷却为液态，利用水分蒸发和空气强制循环来带走凝结热量，以冷却压缩机排出的高温高压过热蒸汽，使之冷凝成液体，从而降低冷凝温度。
[0039]
本发明提供的双效一体式谷物冷却机可实现风水冷结合制冷，其冷凝温度比风冷低，机组即使在缺水的情况也能稳定运行。
[0040]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。