一种低能耗充氮储粮系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低能耗充氮储粮系统，所述系统包括：空气进气管道、换热器、第一氮气富集器以及粮仓；所述空气进气管道与所述第一氮气富集器进气端连接的管道通过所述换热器内部；所述第一氮气富集器的出气端与所述粮仓连接；所述第一氮气富集器的渗透气出气管道通过所述换热器内部。应用本发明专利技术实施例，可以降低氮气储粮系统的能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种低能耗充氮储粮系统
本专利技术涉及一种储粮系统，更具体涉及一种低能耗充氮储粮系统。
技术介绍
我国是个人口大国，粮食的消耗量非常巨大，因此粮食准备是国家战略的重要组成部分。国家一直以来都非常重视粮食储备工作，而且粮食储备的基础建设、设备以及储备技术和质量，都在不停发展和提高。近年来，随着环保、健康的指标不断提高，涌现了很多新的粮食储备技术，例如低温储粮、化学储粮、气调储粮等。粮食储备的时间和质量都大大提高。目前，得到最广泛应用的为气调储粮，其原理是利用氮气或者二氧化碳气体置换储粮设施里的空气，调节储粮环境内的氧含量，将粮食周围气体的氧气含量降低到2％以内，在低氧环境下，绝大部分害虫以及虫卵均被杀死，同时在低氧环境下，粮食种子的呼吸作用几乎停止，极大提高粮食保存的时间和品质。此种方法无毒、无残留，储粮品质比较高。但是，现有的气调储粮系统的能耗较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种低能耗充氮储粮系统，以解决现有技术中储粮系统中能耗过高的技术问题。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：本专利技术实施例提供了一种低能耗充氮储粮系统，所述系统包括：空气进气管道、换热器、第一氮气富集器以及粮仓；所述空气进气管道与所述第一氮气富集器进气端连接的管道通过所述换热器内部；所述第一氮气富集器的出气端与所述粮仓连接；所述第一氮气富集器的渗透气出气管道通过所述换热器内部。可选的，所述第一氮气富集器出气端还与第二氮气富集器的进气端连接；所述第二氮气富集器的出气端连接在所述第一氮气富集器与所述粮仓连接的管道上。可选的，所述第二氮气富集器的进气端还连接在所述第一氮气富集器与所述空气进气管道的管道上。可选的，所述第二氮气富集器的渗透气出气管道连接与所述空气进气管道连接。可选的，所述第二氮气富集器的进气端与所述第一氮气富集器出气端之间设有第一阀门；所述第一门阀与所述第一氮气富集器的连接点，通往所述第二氮气富集器的管路上还设有第二阀门；在所述第二阀门与所述第二氮气富集器的连接点之间还设有第三阀门；在所述第三阀门与所述粮仓连接的管道上还设有第四阀门。可选的，所述第四阀门的出气管道通过所述换热器与氮气缓冲罐的进气口连接；所述氮气缓冲罐的出气口与所述粮仓连接。可选的，所述换热器与所述第一氮气富集器之间还设有加热器；所述加热器通过第五阀门、第六阀门与所述第二氮气富集器的进气端连接；所述第一阀门的出气端连接在所述第五阀门与第六阀门之间。可选的，所述第五阀门与所述第一氮气富集器连接的管道上还设有第七阀门。可选的，所述氮气缓冲罐还设有稳压阀；所述稳压阀的出气口与所述空气进气管道连接。可选的，所述空气进气管道与所述换热器之间还设有：压缩机、散热器、冻干机、过滤器；所述空气进气管道、所述压缩机、所述散热器、所述冻干机和所述过滤器，依次连接；且所述过滤器的出气端与所述第一氮气富集器的进气端连接。本专利技术相比现有技术具有以下优点：应用本专利技术实施例，空气进气管道进入的空气输送到第一氮气富集器内，第一氮气富集器对空气中的氮气进行氮气的富集，将分离出的纯度较高的氮气输送至粮仓；纯度较低的渗透气输送至换热器内。由于纯度较低的渗透气的温度高于空气的温度，纯度较低的渗透气将热量散发到换热器中，然后，换热器用这些热量加热空气进气管道进入到第一氮气富集器内的空气，从而避免了或者降低了对进气管道进入到第一氮气富集器内的空气进行加热时消耗的热量，从而节约了能耗。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种低能耗氮气储粮系统的结构示意图。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。图1为本专利技术实施例提供的一种低能耗氮气储粮系统的结构示意图，如图1所示，所述系统包括：空气进气管道11、换热器12、第一氮气富集器13以及粮仓14；所述空气进气管道11与所述第一氮气富集器13进气端连接的管道通过所述换热器12内部；所述第一氮气富集器13的出气端与所述粮仓14连接；所述第一氮气富集器13的渗透气出气管道通过所述换热器12内部。具体的，空气进气管道11进入的空气输送到第一氮气富集器13内，第一氮气富集器13对空气中的氮气进行氮气的富集，将分离出的纯度较高的氮气输送至粮仓14；纯度较低的渗透气输送至换热器12内。由于纯度较低的渗透气的温度高于空气的温度，纯度较低的渗透气将热量散发到换热器12中，然后，换热器12用这些热量加热空气进气管道11进入到第一氮气富集器13内的空气，从而避免了或者降低了对进气管道进入到第一氮气富集器13内的空气进行加热时消耗的热量，从而节约了能耗。在实际应用中，所述空气进气管道11与所述第一氮气富集器13进气端连接的管道还连接有温度计，对应图中温度计T；气压计，对应图1中第一气压计P1；所述渗透气出气管道的排气口与大气连通；另外，粮仓14还设有气压计用于监测粮仓14内的气压；粮仓14还依次连接有鼓风机30和气体纯度计，用于排出粮仓14内的气体和用于监测粮仓14排出的气体的纯度：给粮仓14充氮气或者换气时，鼓风机30开启，将粮仓14内的气体抽出，并监控抽出气体的氧含量，从而判断充氮系统的启停。需要说明的是，第二气体纯度监测仪对应图1中的气体纯度计Pu2；第二气压计对应图1中的气压计P2。第一氮气富集器可以为纤维膜氮气分离器。在本专利技术实施例的一种具体实施方式中，所述第一氮气富集器13出气端还与第二氮气富集器15的进气端连接；所述第二氮气富集器15的出气端连接在所述第一氮气富集器13与所述粮仓14连接的管道上。具体的，第一氮气富集器13富集后的空气输送至第二氮气富集器15进行再次富集。通常情况下，第一氮气富集器13的出气端输出的富集后的氮气纯度为95％，然后将95％的氮气输送至第二氮气富集器15中，分离出纯度为99％的氮气，然后再将纯度为99％的氮气输送往粮仓14。应用本专利技术上述实施例，可以得到纯度更高的氮气；进一步降低粮仓14内的氧气含量，从而实现最大限度杀虫、杀卵。另外，在正常存贮过程中，当检测到粮仓14内氧气含量超过设定值，则系统开启，给仓内充入99％的氮气；可以保证粮仓14内的氮气纯度一直保持在较高(至少高于95％)的水平。需要强调是的，在进行第一氮气富集器13和第二氮气富集器15进行串联时需要在第一氮气富集器13和第二氮气富集器15的各个连接管道上设置阀门。第二氮气富集器15也可以为纤维膜氮气分离器。在本专利技术实施例的一种具体实施方式中，所述第二氮气富集器15的进气端还连接在所述第一氮气富集器13与所述空气进气管道11的管道上。具体的，可以通过阀门之间的相互配合将第一氮气富集器13和第二氮气富集器15进行并联操作，以快速的生产出氮气，进而快速降低仓能氧气含量，杀死绝大部分害虫，快速降低种子的呼吸作用，从而提高粮食储存品质。在本专利技术实施例的一种具体实施方式中，所述第二氮气富集器15的渗透气出气管道连接与所述空气进气管道11连接。由于第二氮气富集器15的渗透气中的氮气纯度较高，如果排入大气，比较浪费，因此，可以将第二氮气富集器15的渗透气输送至空气进气管道11中，在节约氮气的同时，还可以提高空气进气管道11输送的气体中的氮气的浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低能耗充氮储粮系统，其特征在于，所述系统包括：空气进气管道、换热器、第一氮气富集器以及粮仓；所述空气进气管道与所述第一氮气富集器进气端连接的管道通过所述换热器内部；所述第一氮气富集器的出气端与所述粮仓连接；所述第一氮气富集器的渗透气出气管道通过所述换热器内部。

【技术特征摘要】
1.一种低能耗充氮储粮系统，其特征在于，所述系统包括：空气进气管道、换热器、第一氮气富集器以及粮仓；所述空气进气管道与所述第一氮气富集器进气端连接的管道通过所述换热器内部；所述第一氮气富集器的出气端与所述粮仓连接；所述第一氮气富集器的渗透气出气管道通过所述换热器内部。2.根据权利要求1所述的一种低能耗充氮储粮系统，其特征在于，所述第一氮气富集器出气端还与第二氮气富集器的进气端连接；所述第二氮气富集器的出气端连接在所述第一氮气富集器与所述粮仓连接的管道上。3.根据权利要求2所述的一种低能耗充氮储粮系统，其特征在于，所述第二氮气富集器的进气端还连接在所述第一氮气富集器与所述空气进气管道的管道上。4.根据权利要求2所述的一种低能耗充氮储粮系统，其特征在于，所述第二氮气富集器的渗透气出气管道连接与所述空气进气管道连接。5.根据权利要求2所述的一种低能耗充氮储粮系统，其特征在于，所述第二氮气富集器的进气端与所述第一氮气富集器出气端之间设有第一阀门；所述第一门阀与所述第一氮气富集器的连接点，通往所述第二氮气富集器的管路上还设有第二阀门；在所述第二阀门与所述第二氮气富集器的连...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡迪，罗辉，邹丽，杨彬，
申请(专利权)人：合肥工业大学智能制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34