一种采用环形风道的湿粮通风降温装置的制作方法

本发明涉及一种采用环形风道的湿粮通风降温装置。

背景技术：

1、谷物从大田里收获后通常处于高水分状态，需要及时干燥以保持粮食品质。然而，我国粮食烘干机械化程度选低于耕种管收等田间作业环节，全国谷物机械化烘干能力不足30％，粮食集中收获时期，烘干能力挤兑严重，通常有大量湿谷物随意堆放在烘干场地，排队干燥。但是，谷物在高湿水分下呼吸活动旺盛，该过程消耗氧气，同时部分干物质转化为二氧化碳和水，并释放大量的热量(发生的反应如反应式(1)所示)。由于氧气消耗速度远高于粮堆表面氧气向粮堆内部扩散速度，因此粮食在堆放过程中，粮堆内空隙中(谷粒与谷粒堆积形成的空隙)内的氧气浓度会逐渐降低，当局部位置氧气耗竭，谷物就会从有氧呼吸转化为无氧呼吸，干物质转化为乙醇和二氧化碳，并释放能量(发生的反应如反应式(2)所示)。

2、

3、为保持谷物的品质，需要避免谷物无氧呼吸的发生，同时尽可能低的降低有氧呼吸的强度。而要降低有氧呼吸强度，在无法快速降低谷物水分的情况下，降低粮食温度则是最可靠的选择。因为，高温是致呼吸作用强劲的主要因素。而通风降温是排出谷物呼吸热，降低粮温最经济且有效的方式。因为气流与湿谷物接触，不仅仅只是发生热交换，由于谷物表面水蒸汽压力与气流中的水蒸气分压存在压差，在压力差的作用下，谷物表层的水分进入了气流中。在此过程中，水蒸气从液相转变为气相，吸收了大量的热，可有效降低粮食温度，从而达到降低有氧呼吸强度、避免谷物无氧呼吸发生的目的。

技术实现思路

1、发明目的：本发明目的旨在提供一种采用环形风道的湿粮通风降温装置，该装置能够实现整仓粮食的均匀降温，从而有效避免出现局部过热缺氧以及霉变结块的问题，进而延长粮食的安全存放时间。

2、技术方案：本发明所述的采用环形风道的湿粮通风降温装置，所述装置包括筒仓以及设置在筒仓底部的通风组件；所述通风组件包括两个相对设置的离心风机以及与每个离心风机对应连通的进风直管，离心风机的出风口通过过渡风管与进风直管连接；还包括与进风直管连通的环形风道；所述环形风道为六边形环形风道，六边形环形风道由六根风管拼接而成；其中，与进风直管连通处的相邻风管通过三通转接管拼接连通，其余相邻风管通过两通转接管拼接连通；所述六根风管的侧壁上开有通风孔，过渡风管、进风直管、三通转接管以及两通转接管的壁面均不开孔。

3、过渡风管的作用是把进风直管半圆的通风口转变为全圆的通风口，方便与风机的连接。筒仓是两端开口的圆筒结构，筒仓底部与地面接触，形成了实际上的底部封闭结构。

4、其中，筒仓的高度为4～6m；筒仓内径(半径)为r；六边形环形风道外接圆半径为r；两者之间满足如下关系，r＝0.643r。该参数方程的作用是使得气流从通风管道排出后流入筒仓中心和侧壁之间的压降基本能够保持一致，避免粮仓底部产生通风死区。

5、其中，所述六根风管侧壁上的开孔密度为20％以上。

6、其中，所述通风孔为圆形孔、方形孔或鱼鳞孔，优选为鱼鳞孔，因为鱼鳞孔的侧壁对粮食有一定的支撑作用，可避免粮粒因挤压变形而堵塞通风孔；通风孔的孔径小于稻、麦或玉米等谷物籽粒的粒径。

7、其中，所述环节风道的六根风管和进风直管均呈圆拱状结构，圆拱状结构底部采用加强筋加固。即六根风管和进风直管采用弧形钢板制备而成，弧形钢板底部弧形开口处设有加强筋，增加风道强度，避免风道被谷物压变形甚至压塌。

8、其中，两个相对设置的离心风机对称设置在环形风道两端，在环形风道对称轴位置对应的风管内设有隔板，隔板将两侧风机的进风隔离开来，避免了两端风机的相互影响，导致通风均匀性变差。若两端风机连通会导致两个风机相互影响，增加气流压力损失；导致同等功率下通入粮仓的实际风量反而减少。

9、工作流程：将新收获后的湿谷物(20％湿基水分)装载至本发明通风降温装置的筒仓中，在谷物堆积高度接近仓顶高度时停止进料，在顶部将粮食物流刮平；同步开启两侧离心风机，气流被风机送入，依次进入过渡风管、进风直管和环形风道，气流将整个风道充满后，在风压的作用下气流穿过环形风道壁面的孔道后进入粮层，从底部向上穿透整个粮仓，在强制对流、及谷粒表面与气流中水蒸气分压压差的作用下，谷物与空气流之间发生强烈的热湿交换，谷物呼吸热及部分湿分被空气流带走；其中，对湿粮降温起主导作用的是液态水的汽化，谷粒内部液态水汽化进入空气后，其中的热量以潜热的方式存储在气流中，随着气流穿透粮堆，一起被排入大气。

10、有益效果：相比于现有技术，本发明具有如下显著优点：本发明湿粮通风降温装置采用环形风道结构，环形风道在风管处开孔，在相邻风管的转接处不开孔；同时环形风道两端同时入风，进风直管处不开孔，环节风道中间处用隔板将两侧风机的进风隔离开来；本发明装置通过上述结构能够实现整仓粮食的均匀降温，从而有效避免出现局部过热缺氧以及霉变结块的问题，进而延长粮食的安全存放时间。

技术特征：

1.一种采用环形风道的湿粮通风降温装置，其特征在于：所述装置包括筒仓以及设置在筒仓底部的通风组件；所述通风组件包括两个相对设置的离心风机以及与每个离心风机对应连通的进风直管；还包括与进风直管连通的环形风道；所述环形风道为六边形环形风道，六边形环形风道由六根风管拼接而成；其中，与进风直管连通处的相邻风管通过三通转接管拼接连通，其余相邻风管通过两通转接管拼接连通；所述六根风管的侧壁上开有通风孔，进风直管、三通转接管和两通转接管的壁面均不开孔。

2.根据权利要求1所述的采用环形风道的湿粮通风降温装置，其特征在于：在离心风机与进风直管之间还设有过渡风管，离心风机的出风口通过过渡风管与进风直管连接；过渡风管的壁面不开孔。

3.根据权利要求1所述的采用环形风道的湿粮通风降温装置，其特征在于：筒仓的半径为r；六边形环形风道外接圆半径为r；两者之间满足如下关系，r＝0.643r。

4.根据权利要求1所述的采用环形风道的湿粮通风降温装置，其特征在于：所述六根风管侧壁上的开孔密度为20％以上。

5.根据权利要求1所述的采用环形风道的湿粮通风降温装置，其特征在于：所述通风孔为圆形孔、方形孔或鱼鳞孔。

6.根据权利要求1所述的采用环形风道的湿粮通风降温装置，其特征在于：所述通风孔的孔径小于谷物籽粒的粒径。

7.根据权利要求1所述的采用环形风道的湿粮通风降温装置，其特征在于：所述环节风道的六根风管和进风直管均呈圆拱状结构，圆拱状结构底部设有加强筋。

8.根据权利要求1所述的采用环形风道的湿粮通风降温装置，其特征在于：两个相对设置的离心风机对称设置在环形风道两端，在环形风道对称轴位置对应的风管内设有隔板，隔板将两侧风机的进风隔离开来。

9.根据权利要求1所述的采用环形风道的湿粮通风降温装置，其特征在于：所述筒仓为两端开口的圆筒结构；筒仓的高度为4～6m。

10.根据权利要求9所述的采用环形风道的湿粮通风降温装置，其特征在于：所述筒仓下部侧壁上设有带仓门的卸粮口。

技术总结本发明公开了一种采用环形风道的湿粮通风降温装置，所述装置包括筒仓以及设置在筒仓底部的通风组件；所述通风组件包括两个相对设置的离心风机以及与每个离心风机对应连通的进风直管；还包括与进风直管连通的环形风道；所述环形风道为六边形环形风道，六边形环形风道由六根风管拼接而成；其中，与进风直管连通处的相邻风管通过三通转接管拼接连通，其余相邻风管通过两通转接管拼接连通；所述六根风管的侧壁上开有通风孔，进风直管、三通转接管和两通转接管的壁面均不开孔。本发明装置能够实现整仓粮食的均匀降温，从而有效避免出现局部过热缺氧以及霉变结块的问题，进而延长粮食的安全存放时间。技术研发人员：颜建春,魏海,谢焕雄,游兆延,张会娟,王建楠,刘敏基受保护的技术使用者：农业农村部南京农业机械化研究所技术研发日：技术公布日：2024/9/2