精准控温的粮食储藏模拟仓制造技术

精准控温的粮食储藏模拟仓，所述模拟仓仓体的仓壁设有控温层，仓体的顶部设有可移动顶盖，仓体的底部、控温层及可移动顶盖夹层内设有保温层；控温层下端外侧设有进水口；控温层上端外侧设有出水口和溢水口；仓体底部内侧中央设有地上笼，仓壁上设有通入地上笼的进气口；仓体上端设有出气口；仓体内的上部设有与测控面板连接的粮情测控机、氮气浓度检测仪和电子温湿计；粮情测控机上连接有测温电缆。本实用新型专利技术模拟仓能精确控温，精度高达±0.1℃。

【技术实现步骤摘要】
精准控温的粮食储藏模拟仓
本技术涉及一种粮食储藏模拟仓，具体涉及一种精准控温的粮食储藏模拟仓。
技术介绍
“民为国基，谷为民命”。粮食是国民生存和国家发展的主要资源，粮食安全是国家安全的重要基础，因此，粮食储备对确保我国粮食安全的“长治久安”具有十分重要的意义。我国粮食储备量大，且储藏周期长，科学合理地减少品质损耗和降低保管能耗一直是我国粮食行业关注的重点，因而，探究储粮生态系统中温度、湿度、气体成分等因素对粮食的影响就尤为重要。现有研究技术中，储粮实仓研究存在环境条件不可控，人工干预措施较多，试验成本较大等诸多不便因素，因此，逐渐开始使用容器进行模拟储藏研究。CN208060495U公开了一种粮食储藏模拟试验仓，是采用空调产生的热风或冷风进入温度调节腔内通过内壁的传导来对储粮室进行控温的。但是，由于气体的体积不稳定性，易被压缩与膨胀，比热容低等原因，利用气体控温又存在传热不均，局部温度过高或过低，部分死角部位无法达到控温效果，热量散失较快，控温精度不高，最高只能达到±0.5℃的精确度等技术缺陷。CN108184444A公开了一种具有恒温控制功能的粮食储存装置，是对内部粮食控温，起到储存粮食的作用。但是，就储存粮食方面，该装置中加热装置恒定在粮堆内部，只能对局部粮食加热，粮堆受热不均，易出现粮堆结露、发霉等问题，无法模拟环境温度，难以起到模拟储藏研究的作用。CN205510992U公开了一种具有恒温控制功能的粮食储存装置，是对内部粮食控温，起到储存粮食的作用。但是，就储存粮食方面，虽然该装置相较上者解决了受热不均的问题，但采用的是电加热装置，不具备制冷效果，不适于夏季储存粮食或高温地区储存粮食，无法模拟环境温度，难以起到模拟储藏研究的作用。CN109060873A公开了一种粮食质热传递和结露参数检测装置及方法，是在实验仓相对的两个仓壁分别连接气流冷源、气流热源来维持温差，促使实验仓内粮堆发生结露现象以研究粮食的质热传递及结露规律。但是，该装置是对特殊情况（结露现象）的研究，侧重领域不同，无法对整仓进行常规环境温度的模拟，难以模拟粮堆整体在不同温度环境下的变化机理，同时由于该装置采用气流冷源、气流热源控温，控温均匀性、精度较差。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能高度仿真模拟粮食储藏实仓，准确模拟包括储粮气体组成、气体流速及温湿度差异等各种储粮影响因子，探究储粮生态系统的变化规律，控温精确、稳定，低损耗传热的精准控温的粮食储藏模拟仓。本技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：精准控温的粮食储藏模拟仓，所述模拟仓仓体的仓壁设有控温层，仓体的顶部设有可移动顶盖，仓体的底部、控温层及可移动顶盖夹层内设有保温层；所述控温层下端外侧设有进水口；所述控温层上端外侧设有出水口和溢水口；所述仓体底部内侧中央设有地上笼，地上笼纵向与两侧仓壁相接，并在仓壁上设有通入地上笼的进气口；所述仓体上端设有出气口；所述仓体内的上部设有与仓体外的测控面板连接的粮情测控机、氮气浓度检测仪和电子温湿计；所述粮情测控机上连接有分布于仓体内部的测温电缆。本技术模拟仓摈弃了现有普遍使用的气质冷媒，由于气体的体积不稳定性，易被压缩与膨胀，比热容低等原因，利用气质冷媒控温存在传热不均，局部温度过高或过低，部分死角部位无法达到控温效果，热量散失较快，控温精度不高等技术缺陷，而盘管等其它控温方式又存在空隙，无法密布整个空间，导致传热不均等问题。而本技术采用液质冷媒进行控温，相较气体或盘管等其它控温方式，液质控温具有分布均匀、传热高效、控温精度高等优势。控温层中采取循环下进上出的方式，能保证液质冷媒流速的恒定，有利于控温的稳定性，而若采用上进下出的方式，则出水口容易由水泵带来的初始速度以及液质冷媒自身重力作用，导致流速大于进水口，冷媒会以最短路径流向出水口，形成线状，不利于实现面位上的均匀控温，导致控温层内液质分布不均。溢流孔的设计是为了当进水口的流量大于出水口的流量时，能有效的对控温层中的液质冷媒进行泄压，避免控温层的破坏。通过粮情测控机、氮气浓度检测仪和电子温湿计对粮堆各部位粮温、仓内氮气浓度、仓温仓湿等信息进行监测，方便操作人员对仓内信息的掌握。本技术模拟仓的工作过程为：在仓体内装满粮食后，关闭可移动顶盖，将液质冷媒由控温层下端外侧的进水口注入控温层中，液质冷媒在控温层中循环后，通过控温层上端外侧的出水口和溢水口排出；经仓壁上设有的通入地上笼的进气口吸出空气或注入氮气；同时，仓体外的测控面板控制或读取粮情测控机、氮气浓度检测仪和电子温湿计上的数值。优选地，所述控温层为中空结构，并由导流机构将控温层由下至上分隔为密闭的导流通道。所述导流机构设计的核心目的在于：1）调整冷媒流动路径，对冷媒进行再分布，确保冷媒能充分的和控温层的每一处及时进行换热；2）使冷媒流动顺畅，即流动过程中的阻力小，热量不至于沉积在个别处，影响均匀性，同时也能避免阻力太大，造成动能转化为热能，影响控温的准确度。液质冷媒沿导流机构分隔的导流通道在控温层中循环。优选地，所述控温层外侧的进水口、出水口和溢水口与密封导流通道的进水端和出水端相匹配。优选地，所述溢水口和出水口在同一导流区域内，且溢水口高于出水口≥6cm。溢水口必须高于出水口的目的是为了保证控温层有足够高的液位，即高于粮堆表层的液位。优选地，所述导流机构与仓体底面呈2～8°，并在控温层内螺旋平行向上延伸至控温层顶端，相邻各层的导流机构之间的相对垂直距离相等且为16～70cm。若导流机构的倾斜角太小，则盘绕的圈数会增加，导流通道的间隔就会变小，当间隔小到一定程度，反而会增加流动阻力，同时导流路径变长，动能转化为热能也会增多；若导流机构的倾斜角太大，则流动阻力大，循环置换效率低，且导流通道间隔增大，影响控温的均匀性。因此，合适的倾斜角能保证较小的流动阻力，同时方便液质冷媒的排出，不至于堵塞沉积在控温层中。而螺旋向上延伸至顶部的设计，使得冷媒流动的路径覆盖全仓表面无死角，流动阻力小，循环置换效率更高，控温更均匀。优选地，所述导流机构与仓体底面平行，导流机构将控温层均分为2n+1层，且在设有进水口、出水口和溢水口一侧的控温层内还设有n个连续且纵向呈“S”形的导流机构，该“S”形导流机构最上端和最下端的弧形外侧分别朝向出水口和进水口，且水平导流机构与各个弧形外侧相接，水平导流机构与各个弧形内侧相离9～30cm。所述n≥1。弧形的结构可将冷媒的动能转化为势能，既能减少动能的损失，加快循环的速率，又能较好的避免动能因阻力太大的作用转化为热能。优选地，所述“S”形导流机构的上下弧形相切，弧形半径为0.4～0.8m，圆弧角度为60～70°。优选地，在设有进水口、出水口和溢水口一侧的控温层内相邻各层的导流机构相互平行，且与仓体底面呈20～30°，相邻各层的导流机构之间相对垂直距离相等且为30～50cm，并在另三侧的控温层内与仓体底面平行延伸。较小的倾斜角可较好的减少冷媒流动的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精准控温的粮食储藏模拟仓，其特征在于：所述模拟仓仓体的仓壁设有控温层，仓体的顶部设有可移动顶盖，仓体的底部、控温层及可移动顶盖夹层内设有保温层；所述控温层下端外侧设有进水口；所述控温层上端外侧设有出水口和溢水口；所述仓体底部内侧中央设有地上笼，地上笼纵向与两侧仓壁相接，并在仓壁上设有通入地上笼的进气口；所述仓体上端设有出气口；所述仓体内的上部设有与仓体外的测控面板连接的粮情测控机、氮气浓度检测仪和电子温湿计；所述粮情测控机上连接有分布于仓体内部的测温电缆。/n

【技术特征摘要】
1.一种精准控温的粮食储藏模拟仓，其特征在于：所述模拟仓仓体的仓壁设有控温层，仓体的顶部设有可移动顶盖，仓体的底部、控温层及可移动顶盖夹层内设有保温层；所述控温层下端外侧设有进水口；所述控温层上端外侧设有出水口和溢水口；所述仓体底部内侧中央设有地上笼，地上笼纵向与两侧仓壁相接，并在仓壁上设有通入地上笼的进气口；所述仓体上端设有出气口；所述仓体内的上部设有与仓体外的测控面板连接的粮情测控机、氮气浓度检测仪和电子温湿计；所述粮情测控机上连接有分布于仓体内部的测温电缆。


2.根据权利要求1所述精准控温的粮食储藏模拟仓，其特征在于：所述控温层为中空结构，并由导流机构将控温层由下至上分隔为密闭的导流通道；所述控温层外侧的进水口、出水口和溢水口与密封导流通道的进水端和出水端相匹配；所述溢水口和出水口在同一导流区域内，且溢水口高于出水口≥6cm。


3.根据权利要求2所述精准控温的粮食储藏模拟仓，其特征在于：所述导流机构与仓体底面呈2～8°，并在控温层内螺旋平行向上延伸至控温层顶端，相邻各层的导流机构之间的相对垂直距离相等且为16～70cm；
或所述导流机构与仓体底面平行，导流机构将控温层均分为2n+1层，且在设有进水口、出水口和溢水口一侧的控温层内还设有n个连续且纵向呈“S”形的导流机构，该“S”形导流机构最上端和最下端的弧形外侧分别朝向出水口和进水口，且水平导流机构与各个弧形外侧相接，水平导流机构与各个弧形内侧相离9～30cm；所述“S”形导流机构的上下弧形相切，弧形半径为0.4～0.8m，圆弧角度为60～70°；
或在设有进水口、出水口和溢水口一侧的控温层内相邻各层的导流机构相互平行，且与仓体底面呈20～30°，相邻各层的导流机构之间相对垂直距离相等且为30～50cm，并在另三侧的控温层内与仓体底面平行延伸。


4.根据权利要求1～3任意一项所述精准控温的粮食储藏模拟仓，其特征在于：所述控温层的厚度为9～11mm；所述控温层两...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兵，周涛，黄天柱，陈渠玲，刘博，张源泉，裴健儒，甘平洋，朱凤霞，陈昌勇，徐晓闻，莫韩御，毛青秀，刘明，何攀，
申请(专利权)人：中南粮油食品科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43