[發明專利]一種用于糧倉的雙向變風量通風控溫增濕系統及控制方法

在審

• 申請號: 202010553062.0
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111642256A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 曹毅;劉國輝;王德華;趙旭;李佳;林子木
• 申請（專利權）人: 遼寧省糧食科學研究所
• 主分類號: A01F25/22
• 分類號: A01F25/22;F24F6/12;F24F11/89
• 代理公司: 北京悅和知識產權代理有限公司 11714
• 代理人: 高倩

1.一種用于糧倉的雙向變風量通風控溫增濕系統，其特征在于，該系統包括混氣箱(1)、雙向通風機(2)、通風管(4)、溫濕度檢測電纜(5)和測控裝置(6)，所述混氣箱(1)包括上風室(11)和下風室(14)，所述上風室(11)和下風室(14)之間設有水平隔板(12)，所述水平隔板(12)上設有通風機安裝孔，所述雙向通風機(2)設置在通風機安裝孔內；

所述上風室(11)的側壁上設有進風口(19)，所述進風口(19)外設有進風口箱門(17)，所述進風口箱門(17)上設有箱門電控開閉機構(18)，所述上風室(11)的頂壁上設有通風管連接口(15)，所述下風室(14)的側壁上設有出風口(13)，所述出風口(13)與糧倉(7)內通風道(71)的進風端連接；

所述通風管(4)的一端與通風管連接口(15)連通連接，所述通風管(4)的另一端經糧倉(7)的側壁伸入糧倉(7)的上部空間；

所述溫濕度檢測電纜(5)的一端與測控裝置(6)連接，所述溫濕度檢測電纜(5)的另一端經糧倉(7)的側壁伸入糧倉(7)內并垂直進入糧堆內。

2.根據權利要求1所述的一種用于糧倉的雙向變風量通風控溫增濕系統，其特征在于，該系統還包括加濕器(3)，所述加濕器(3)上設有加濕器出霧管(31)，所述混氣箱(1)的上風室(11)的側壁上設有出霧管連接口(16)，所述加濕器出霧管(31)與出霧管連接口(16)連通連接。

3.根據權利要求1所述的一種用于糧倉的雙向變風量通風控溫增濕系統，其特征在于，所述溫濕度檢測電纜(5)上依次設有倉外檢測點(51)、倉內檢測點(52)、糧堆表層檢測點(53)、糧堆中間檢測點(54)和糧堆底層檢測點(55)，所述倉外檢測點(51)設置在糧倉(7)外，所述倉內檢測點(52)設置在糧倉(7)空間中心位置，所述糧堆表層檢測點(53)設置在糧堆表層，所述糧堆中間檢測點(54)設置在糧堆的中心，所述糧堆底層檢測點(55)設置在糧堆底層。

4.根據權利要求2所述的一種用于糧倉的雙向變風量通風控溫增濕系統，其特征在于，所述測控裝置(6)包括顯示屏、糧情檢測系統、PLC強電控制系統和變頻器，所述顯示屏包括參數設置的觸摸功能鍵，所述糧情檢測系統與溫濕度檢測電纜(5)連接，所述PLC強電控制系統包括三組控制電路，第一組經變頻器與雙向通風機(2)連接，第二組與加濕器(3)連接，第三組與混氣箱(1)的箱門電控開閉機構(18)連接。

5.根據權利要求4所述的一種用于糧倉的雙向變風量通風控溫增濕系統，其特征在于，所述測控裝置(6)包括糧情檢測模塊、通訊模塊和通風控制模塊，所述通風控制模塊包括參數設置子模塊、糧情數據分析子模塊、通風機控制子模塊、加濕器控制子模塊和進風口箱門控制子模塊。

6.利用權利要求1-5任一權利要求所述的一種用于糧倉的雙向變風量通風控溫增濕系統的控制方法，其特征在于，該控制方法包括如下步驟：

步驟一，系統運行參數確定和設置：通過測控裝置(6)內顯示屏的觸摸功能鍵進入參數設置子模塊，選擇糧種、輸入本地區該糧種所要求的安全水分值W₀和當前季節或時段安全儲藏溫度值T₀，糧情數據分析子模塊計算出對應的平衡相對濕度值RH₀并顯示在顯示屏上；

根據安全儲藏溫度值T₀確定并設置系統運行啟動溫度值T₁和停止溫度值T₂，根據平衡相對濕度值RH₀確定并設置系統運行啟動濕度值RH₁和停止濕度值RH₂、加濕器(3)出機濕度值RH_加以及溫濕度檢測間隔時間值S₀；

步驟二，糧情檢測與分析：按照設定的溫濕度檢測間隔時間值S₀，每次到達溫濕度檢測時間，測控裝置(6)內糧情檢測系統經過通訊模塊利用溫濕度檢測電纜(5)上的倉外檢測點(51)、倉內檢測點(52)、糧堆表層檢測點(53)、糧堆中間檢測點(54)和糧堆底層檢測點(55)的溫濕度傳感器依次獲得當前的倉外環境溫度值T_w和濕度值RH_w、倉房空間溫度值T_c和濕度值RH_c、糧堆表層糧溫值T_b和濕度值RH_b、糧堆中心糧溫值T_x和濕度值RH_x、糧堆底層糧溫值T_d和濕度值RH_d，并通過糧情數據分析子模塊計算出糧堆平均糧溫值T_平和平均濕度值RH_平；

步驟三，通風方式確定：當糧堆平均糧溫值T_平或倉房空間溫度值T_c低于啟動溫度值T₁時，重復步驟二；

當糧堆平均糧溫值T_平或倉房空間溫度值T_c高于啟動溫度值T₁時，轉入通風控制模塊確定通風方式；

當糧堆平均糧溫值T_平高于倉外環境溫度值T_w時，進風口箱門控制子模塊驅動PLC強電控制系統開啟進風口箱門(17)，進行敞開式通風；

當糧堆平均糧溫值T_平低于倉外環境溫度值T_w時，進風口箱門控制子模塊驅動PLC強電控制系統關閉進風口箱門(17)，進行環流式通風；

在敞開式通風狀態下，當糧堆表層糧溫值T_b高于糧堆底層糧溫值T_d時，通風機控制子模塊驅動PLC強電控制系統轉換成上行式通風模式，變頻器輸出50Hz頻率，啟動雙向通風機(2)進行正轉；

當糧堆表層糧溫值T_b低于糧堆底層糧溫值T_d時，通風機控制子模塊驅動PLC強電控制系統轉換成下行式通風模式，變頻器輸出50Hz頻率，啟動雙向通風機(2)進行反轉；

在環流式通風狀態下，當糧堆中心糧溫值T_x高于倉房空間溫度值T_c時，通風機控制子模塊驅動PLC強電控制系統轉換成上行式通風模式，變頻器輸出50Hz頻率，啟動雙向通風機(2)進行全速正轉；

當糧堆中心糧溫值T_x低于倉房空間溫度值T_c時，通風機控制子模塊驅動PLC強電控制系統轉換成下行式通風模式，變頻器輸出50Hz頻率，啟動雙向通風機(2)進行全速反轉；

步驟四，通風期間濕度調控：當糧堆平均濕度值RH_平或倉房空間濕度值RH_c高于啟動濕度值RH₁時，不啟動加濕器(3)，直接到步驟五；

當糧堆平均濕度值RH_平或倉房空間濕度值RH_c低于啟動濕度值RH₁時，加濕器控制子模塊驅動PLC強電控制系統啟動加濕器(3)；

當停止濕度值RH₂與糧堆平均濕度值RH_平或倉房空間濕度值RH_c差值高于5時，通風機控制子模塊驅動變頻器輸出50Hz頻率，雙向通風機(2)全速運行；

當停止濕度值RH₂與糧堆平均濕度值RH_平或倉房空間濕度值RH_c差值低于5時，通風機控制子模塊驅動變頻器輸出頻率降至25Hz，雙向通風機(2)按全速50％的轉速運行；

當糧堆平均濕度值RH_平或倉房空間濕度值RH_c等于或高于停止濕度值RH₂時，加濕器控制子模塊驅動PLC強電控制系統關停加濕器(3)，通風機控制子模塊驅動變頻器輸出頻率恢復到50Hz，雙向通風機(2)改為全速運行；

步驟五，通風效果判斷及設備關停：當糧堆平均糧溫值T_平或倉房空間溫度值T_c高于停止溫度值T₂時，通風機控制子模塊驅動PLC強電控制系統繼續保持雙向通風機(2)運轉，重復步驟二到步驟四；

當糧堆平均糧溫值T_平或倉房空間溫度值T_c等于或低于停止溫度值T₂時，加濕器控制子模塊驅動PLC強電控制系統先關停加濕器(3)，隨后通風機控制子模塊驅動PLC強電控制系統關閉雙向通風機(2)運轉，結束此次通風控溫增濕操作。