一种粮堆热量自动传导控温储粮系统的制作方法

1.本发明涉及粮油储藏技术领域，具体是一种用于降低粮温的粮堆热量自动传导控温储粮系统。


背景技术：

2.粮油储藏技术在实际应用时，因粮粒对热的传导速度较慢，是热的不良导体，且粮堆内微气流流动缓慢，导致整个粮堆的导热性极差。在一般的储粮过程，仓储企业利用冬季机械通风，大量外界干燥、低温的气流穿透粮堆，与粮食进行热量和水分交换，实现粮堆的降温。冬季机械通风过程存在三个问题，一是冬季机械通风产生巨大能耗，二是粮堆通风导致粮食水分明显的降低，这两点均给仓储企业带来巨大的经济损失，三是低温的通风只限制于冬季，平日难以使用，特别是我国南方高温高湿储粮区，低温的气候条件非常短暂。冬季机械通风后，在外界气温回升时，随着外界气温的升高，粮堆表层、周边及仓底的粮食温度逐渐回升，可能会导致粮食出现结露、发热，粮堆表层等粮温变化活跃区域发生虫害的风险也大大增加。因此为保证储粮安全，还需要配合其他储粮技术。
3.一种是空调控温储粮技术，主要通过降低粮仓内粮堆上方空间的温度，再通过粮仓内粮堆上方的低温空气与粮粒间隙的热空气进行热量交换，实现降低粮温的技术目的。但是由于粮粒是热的不良导体、及粮堆中粮粒间隙小空气少，这种温差引起的空气流动热传导速度慢、效率低，随着粮堆深度的加深，这种热量交换效率越来越缓慢，通常是在粮面1.2米以下的粮层温度热量交换开始明显减缓，需要长期运行制冷空调才能有效降温，造成储粮成本偏高、降温效果有限。粮堆周边的粮食受到外界气温热量影响，粮食温度极易快速升高到30℃以上，这给储备粮的安全储藏带来巨大隐患。
4.还有一种是内环流控温储粮技术，是在冬季降低粮温蓄冷，夏季采用小功率风机将粮堆内部的冷空气从通风口抽出，通过保温风管送到仓内空间，降低仓温、仓湿和粮堆温度梯度的储粮技术。这种内环流控温储粮技术适用于配备有通风系统且仓房隔热和气密性能符合要求的平房仓和浅圆仓，需要满足仓内粮堆温度通过冬季通风降温平均粮温达到5℃以下、最高粮温达到10℃以下。该内环流均温储粮技术的实施成本小，但是均衡粮温后，虽然表层粮食温度降低，但是粮堆中心温度有上升、由冷芯变热芯，一旦受到外界气温影响，极易导致粮堆整体温度偏高，存在重大的储粮安全问题。
5.综上所述，现在的空调控温储粮技术及内环流控温储粮技术，其实际目的都是在避免外界气温回升造成粮堆温度升高，但是这两种储粮技术都存在不足之处；另外，这两种储粮技术均以空气为热交换介质，以空气流动为依托进行热量交换，在空气流动过程中势必伴随水份的交换，进而使粮食水份发生变化，造成仓内粮堆水份过低、或水份含量局部过高及局部过低的不均匀情况，因此有必要改进。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提出一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其采用适用于粮仓储
粮温度的吸热工质，利用吸热工质的相变吸热原理，吸收粮堆的高温热量并传导散出，在不带动水份交换的前提下，使粮堆温度维持低温状态，进而避免粮堆出现温度回升的不良储粮状态，也不会破坏粮堆的冷芯状态，还具有降温平稳均匀、能耗低的技术优势。
7.本发明的目的可通过以下技术方案实现：
8.一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其特征在于：在粮仓内的粮堆上依次间隔插入若干根控温储粮棒；所述控温储粮棒包括有吸热棒，所述吸热棒具有位于上部的散热段和位于下部的吸热段，所述吸热段内具有密闭内腔并存有吸热工质；所述控温储粮棒的下部插于所述粮堆内、上部露出粮面，进而使吸热棒的散热段位于粮面上、吸热段位于粮堆内。
9.优化方案，所述散热段的下端具有穿入吸热段的密闭内腔内的导热段，所述导热段接触吸热工质。
10.优化方案，所述散热段的壳壁外侧具有若干散热部，所述散热部成片状、柱状或螺旋状。
11.优化方案，所述控温储粮棒还包括有外壳，所述外壳为内具有空腔的柱状壳体结构，所述吸热棒竖向置于外壳内、并与外壳之间具有隔离间隙。进一步，所述外壳上部的壳壁上具有若干散热孔。再进一步，所述外壳下部的壳壁上具有若干吸热孔，所述吸热孔的直径为1至3mm。
12.优化方案，所述外壳的底部具有渐收窄的尖头部，或者所述外壳的顶部和底部分别具有安装用耳部。
13.优化方案，相邻2根控温储粮棒的边间距d为1.5m-2.5m，粮堆边部的控温储粮棒与粮仓墙壁的距离d为0.5m-1m。
14.优化方案，所述吸热棒的吸热段长度x至少为0.5m、散热段长度s至少为0.5m。
15.优化方案，所述粮仓连接通有送风管和回风管，粮仓外附近还设有冷却送风装置，冷却送风装置的送风接头连接送风管、回风接头连接回风管。
16.本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步：
17.1、本发明的吸热棒采用导热性能良好的金属材料制成，应用时，将控温储粮棒的下部插于粮堆内、上部露出粮面。当粮堆温度偏高时，吸热棒内的吸热工质受温度升高影响发生相变，吸收其附近粮食的高温热量、沿吸热棒传导至粮面外，进而降低了粮食温度，有效避免粮堆温度快速回升；本发明中以吸热棒为热量传导介质，不会带动粮堆水份流动，进而在降温的同时，不会引发粮堆水份过低、或水份含量局部过高及局部过低的不均匀情况。
18.2、本发明的控温储粮棒在应用时，因为吸热棒吸收热量后温度变高，而粮食热量被吸收后温度降低，如果吸热棒直接与粮食接触，两者存在较大温差，容易引起粮食结露，因此发明采用金属材料的外壳，以避免吸热棒与粮食直接接触，在确保吸热棒吸热效力的基础上，降低粮食结露风险，有效确保本发明在控温储粮技术方向上的应用。
19.3、通过本发明的控温储粮棒及在粮食上应用的粮堆热量自动传导控温储粮系统，可有效配合现有的空调控温储粮技术联合实施，通过控温储粮棒提高粮堆的导热能力，将空调送入的冷量通过控温储粮棒快速向粮堆内传导，有效提高降温效率、确保降温效果，进而降低空调运行成本，保障储粮安全。
附图说明
20.图1为本发明的控温储粮棒的一种外形结构示意图。
21.图2为图1结构的控温储粮棒的组装状态示意图。
22.图3为图1结构的控温储粮棒的内部结构示意图。
23.图4至图6分别为本发明的粮堆热量自动传导控温储粮系统的结构示意图。
24.图7为本发明的控温储粮棒的另一种外形结构示意图。
25.图8为本发明的吸热棒的另一种结构示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明作进一步说明。
27.实施例
28.参考图1至图6，一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其在粮仓3内的粮堆105上依次间隔插入若干根控温储粮棒201。所述控温储粮棒201包括有吸热棒2，所述吸热棒2具有位于上部的散热段22和位于下部的吸热段23，所述吸热段23内具有密闭内腔并存有吸热工质20。
29.目前粮食储藏行业的准低温储粮技术要求为：平均粮温不高于20℃，最高粮温不超过25℃。因此吸热工质20的相变温度最好在20℃附近、不能高于25℃。吸热工质20采用正十六烷或正十七烷。正十六烷或正十七烷均有市场采购取得，其中正十六烷的相变温度为18.6℃、相变焓值为230j/g，正十七烷的相变温度为22℃、相变焓值为215j/g。这两种吸热工质20的相变温度均能满足储粮控温要求。
30.本实施例中进一步通过所述外壳1避免吸热棒2与粮食的直接接触，在确保吸热棒2吸热效力的基础上，降低粮食结露风险。所述外壳1的结构为：所述外壳1为内具有空腔的柱状壳体结构，所述吸热棒2竖向置于外壳1内、并与外壳1之间具有隔离间隙104。
31.具体参考图4，所述控温储粮棒201的下部插于所述粮堆105内、上部露出粮面，进而使吸热棒2的散热段22位于粮面上、吸热段23位于粮堆105内。结合参考图5，相邻2根控温储粮棒201的边间距d为1.5m-2.5m，粮堆105边部的控温储粮棒201与粮仓3墙壁的距离d为0.5m-1m。所述吸热棒2的吸热段23长度x至少为0.5m、散热段22长度s至少为0.5m。本实施例中，吸热段23的长度x具体为1m，散热段22长度s为0.8m。当粮堆表层温度升高引起吸热工质20相变时，吸热工质20吸收其附近粮食的高温热量、沿吸热棒2传导至粮面外，进而使粮食热量散出、粮温降低，有效避免粮堆温度快速回升。
32.同时，控温储粮棒还弥补了粮堆导热性差的物理特性，其将粮堆内热量快速吸收及传导至粮面上。必要时，当粮堆表层的平均粮温长时间高于20℃时，可以配合粮仓现有的空调控温储粮技术。现有的空调控温储粮技术的结构如下：所述粮仓3连接通有送风管31和回风管32，粮仓3外附近还设有冷却送风装置33，所述冷却送风装置33为冷却空调；冷却送风装置33的送风接头连接送风管31、回风接头连接回风管32，所述送风管31的送风口端310、回风管32的回风口端320对应位于控温储粮棒201的上方。其中送风口端310对应位于控温储粮棒201的上方距离l在0.5m至1.5m比较合适，避免送风口端310直接吹向控温储粮棒201，以避免温差过大引起控温储粮棒201凝结水份，通过空调对粮仓内进行制冷降温，在配合对控温储粮棒201上部进行快速散热降温，进一步提高对粮堆的低温控制能力。
33.为进一步提高吸热棒2上部的散热效率，所述散热段22的壳壁外侧还具有若干散热部21，所述散热部21成片状结构、并由上至下依次间隔布置。所述散热部21还可以成柱状或螺旋状，起到扩大吸热棒2上部散热面积的作用。
34.为进一步提高吸热棒2上部的热量快速扩散出外壳1外，所述外壳1上部的壳壁上还具有若干散热孔11。所述散热孔11起到便于外壳1内、外空气流动的作用。
35.为进一步提高吸热棒2下部对外壳1外热量的吸收速率，所述外壳1下部的壳壁上还具有若干吸热孔12，所述吸热孔12的直径为2mm、以粮粒难以穿过为孔径尺寸依据。所述吸热孔12起到便于外壳1内、外空气流动的作用。
36.为进一步有利于外壳1方便地插于粮堆内，所述外壳1的底部还具有渐收窄的尖头部10。所述尖头部10能提高控温储粮棒对粮堆的穿透能力。
37.为进一步有利于的吸热棒2定位置于外壳1内，所述外壳1内位于吸热棒2的底部还置有一限位块3，限位块3的顶面中央对应吸热棒2的底部具有限位凹槽30，所述限位块3使吸热棒2竖向定位于外壳1内、并与外壳1之间具有隔离间隙104。通过所述外壳1避免吸热棒2与粮食的直接接触，在确保吸热棒吸热效力的基础上，降低粮食结露风险。
38.实施例2
39.参考图7，本实施例的一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其与实施例1的区别在于：本实施例的外壳1的底部没有设置尖头部10，而是在本实施例的外壳1的顶部和底部分别设置有安装用耳部100、共计2个安装用耳部100。在粮仓进粮前，可通过所述2个安装用耳部100分别拉紧连接2根绳索9，上方的绳索9拉紧连接于粮仓内仓顶上，下方的绳索9拉紧连接于粮仓内的地面上，实现将本实施例的控温储粮棒的下部埋于粮堆内。这种绳索拉紧连接的实施方式适合偏长偏粗的控温储粮棒应用，以便于控温储粮棒的下部可较深的埋于粮堆内。
40.实施例3
41.参考图8，本实施例的一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其与实施例1的区别在于：所述散热段22的下端具有穿入吸热段23的密闭内腔内的导热段220，所述导热段220接触吸热工质20。所述散热段22与导热段220由一根实心金属棒一体制成。通过散热段22与吸热工质20的直接接触，有利于热量快速沿散热段22传导，优化热量传导效率，提高热传递效果。为加强散热段22与吸热工质20的接触面积、进一步提高热传递效果，本实施例还将散热段22的下端设于吸热段23的密闭内腔内底部。本实施例的一种粮堆热量自动传导控温储粮系统与实施例1的应用方式相同，能有效降低粮堆温度。

技术特征：
1.一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其特征在于：在粮仓(3)内的粮堆(105)上依次间隔插入若干根控温储粮棒(201)；所述控温储粮棒(201)包括有吸热棒(2)，所述吸热棒(2)具有位于上部的散热段(22)和位于下部的吸热段(23)，所述吸热段(23)内具有密闭内腔并存有吸热工质(20)；所述控温储粮棒(201)的下部插于所述粮堆(105)内、上部露出粮面，进而使吸热棒(2)的散热段(22)位于粮面上、吸热段(23)位于粮堆(105)内。2.根据权利要求1所述的一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其特征在于：所述散热段(22)的下端具有穿入吸热段(23)的密闭内腔内的导热段(220)，所述导热段(220)接触吸热工质(20)。3.根据权利要求1所述的一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其特征在于：所述散热段(22)的壳壁外侧具有若干散热部(21)，所述散热部(21)成片状、柱状或螺旋状。4.根据权利要求1所述的一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其特征在于：所述控温储粮棒(201)还包括有外壳(1)，所述外壳(1)为内具有空腔的柱状壳体结构，所述吸热棒(2)竖向置于外壳(1)内、并与外壳(1)之间具有隔离间隙(104)。5.根据权利要求4所述的一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其特征在于：所述外壳(1)上部的壳壁上具有若干散热孔(11)。6.根据权利要求4所述的一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其特征在于：所述外壳(1)下部的壳壁上具有若干吸热孔(12)，所述吸热孔(12)的直径为1至3mm。7.根据权利要求4至6中任一权利要求所述的一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其特征在于：所述外壳(1)的底部具有渐收窄的尖头部(10)，或者所述外壳(1)的顶部和底部分别具有安装用耳部(100)。8.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其特征在于：相邻2根控温储粮棒(201)的边间距d为1.5m-2.5m，粮堆(105)边部的控温储粮棒(201)与粮仓(3)墙壁的距离d为0.5m-1m。9.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其特征在于：所述吸热棒(2)的吸热段(23)长度x至少为0.5m、散热段(22)长度s至少为0.5m。10.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其特征在于：所述粮仓(3)连接通有送风管(31)和回风管(32)，粮仓(3)外附近还设有冷却送风装置(33)，冷却送风装置(33)的送风接头连接送风管(31)、回风接头连接回风管(32)。

技术总结
本发明提出一种粮堆热量自动传导控温储粮系统，其在粮仓内的粮堆上依次间隔插入若干根控温储粮棒；控温储粮棒包括有吸热棒，吸热棒具有散热段和吸热段，吸热段内存有吸热工质；控温储粮棒下部插于粮堆内、上部露出粮面。相邻2根控温储粮棒的边间距为1.5-2.5m，粮堆边部的控温储粮棒与粮仓墙壁的距离为0.5m-1m。吸热段长度至少为0.5m、散热段长度至少为0.5m。本发明采用适用于粮仓储粮温度的吸热工质，利用其相变吸热原理，吸收粮堆的高温热量并传导散出，在不带动水份交换的前提下，使粮堆温度维持低温状态，进而避免粮堆出现温度回升的不良储粮状态，也不会破坏粮堆的冷芯状态，还具有降温平稳均匀、能耗低的技术优势。能耗低的技术优势。能耗低的技术优势。


技术研发人员：郭超 劳传忠 何梦婷 王智颖
受保护的技术使用者：广东省粮食科学研究所有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/8/4