一種平房倉(cāng)糧堆上層專(zhuān)用空調(diào)的研發(fā)*

林浩生 黃培炫 王雋捷

(廣東吉榮空調(diào)有限公司 522000)

在儲(chǔ)糧期間，倉(cāng)內(nèi)糧堆上方的空間是受外界高溫影響最大的部位，外界高溫通過(guò)屋頂、墻壁、窗戶(hù)傳入倉(cāng)內(nèi)空間形成高溫區(qū)域。較高的倉(cāng)溫又會(huì)直接影響到糧堆上層的溫度與儲(chǔ)糧品質(zhì)。為此，糧庫(kù)常采用改善倉(cāng)房屋頂?shù)母魺嵝阅芎桶惭b空調(diào)的方式進(jìn)行控溫。目前，南方糧庫(kù)大都在倉(cāng)內(nèi)安裝分體式空調(diào)，用來(lái)控制糧面上方的倉(cāng)溫。

糧食不同于一般商品的儲(chǔ)藏，在保管期間會(huì)出現(xiàn)生蟲(chóng)、發(fā)熱、霉變、水分散失和粉塵飛揚(yáng)等現(xiàn)象，需要采取熏蒸殺蟲(chóng)、通風(fēng)降溫、保水等措施，來(lái)維持糧情穩(wěn)定和原有品質(zhì)。同時(shí)因熏蒸氣體、揚(yáng)塵會(huì)對(duì)倉(cāng)內(nèi)的電子測(cè)溫元件、空調(diào)等設(shè)施造成影響，尤其是磷化氫對(duì)銅制部件的腐蝕作用，會(huì)使設(shè)備損壞，陷入癱瘓，無(wú)法發(fā)揮作用。

在實(shí)際生產(chǎn)中，不少控溫儲(chǔ)糧的糧庫(kù)使用了普通民用空調(diào)，在設(shè)計(jì)、制造方面并未考慮糧庫(kù)熏蒸腐蝕、粉塵飛揚(yáng)等特殊場(chǎng)合的使用特點(diǎn)。開(kāi)發(fā)和使用一種耐熏蒸、防粉塵、少失水的新型糧庫(kù)專(zhuān)用空調(diào)勢(shì)在必行。

1 調(diào)研內(nèi)容

1.1 市場(chǎng)分析

普通民用空調(diào)有以下缺陷：①倉(cāng)內(nèi)磷化氫氣體易對(duì)空調(diào)銅制換熱器及電路元件造成嚴(yán)重腐蝕，即使配有膜套密封，也會(huì)因操作繁瑣、密封不到位，造成銅制部件與傳感器腐蝕而損壞設(shè)備，某庫(kù)因?qū)照{(diào)密封不到位，一次熏蒸就造成室內(nèi)機(jī)損壞，需更換蒸發(fā)器；②糧庫(kù)在出入糧、糧面翻動(dòng)過(guò)程中，倉(cāng)內(nèi)粉塵飛揚(yáng)，會(huì)附著在換熱器表面、堵塞過(guò)濾網(wǎng)孔，降低空調(diào)的換熱效果及工作效率；③普通空調(diào)在降倉(cāng)溫的同時(shí)也會(huì)降低倉(cāng)內(nèi)濕度，引起谷物水分損失，給糧庫(kù)造成經(jīng)濟(jì)損失及加工品質(zhì)下降。鑒于以上問(wèn)題，能滿(mǎn)足各項(xiàng)要求的新型糧庫(kù)專(zhuān)用空調(diào)的市場(chǎng)是非?？捎^的。

1.2 熱工特性分析

R22環(huán)保制冷劑，別名R22、氟利昂22、F-22、HCFC-22、二氟一氯甲烷。應(yīng)用于家用空調(diào)、中央空調(diào)、移動(dòng)空調(diào)、熱泵熱水器、除濕機(jī)、冷凍式干燥器、冷庫(kù)、食品冷凍設(shè)備、船用制冷設(shè)備、工業(yè)制冷、商業(yè)制冷，冷凍冷凝機(jī)組、超市陳列展示柜等制冷設(shè)備等，是目前應(yīng)用量最大、應(yīng)用范圍最廣的一種制冷劑。R22環(huán)保制冷劑也大量用作聚四氟乙烯樹(shù)酯的原料和氣體滅火劑1121的中間體，以及用于聚合物(塑料)物理發(fā)泡劑。還可用來(lái)作殺蟲(chóng)劑和噴漆的氣霧噴射劑，是生產(chǎn)各種含氟高分子化合物的基本原料。相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 R22環(huán)保制冷劑參數(shù)

2 新型糧庫(kù)專(zhuān)用空調(diào)與傳統(tǒng)控溫方式比較

2.1 傳統(tǒng)控溫方式存在問(wèn)題

在儲(chǔ)糧期間，倉(cāng)內(nèi)糧堆上方的空間是受外界高溫影響最大的部位，外界高溫通過(guò)屋頂、墻壁、窗戶(hù)傳入倉(cāng)內(nèi)空間形成高溫區(qū)域。較高的倉(cāng)溫又會(huì)直接影響到糧堆上層的溫度與儲(chǔ)糧品質(zhì)。為此，糧庫(kù)常采用改善倉(cāng)房屋頂?shù)母魺嵝阅芎桶惭b空調(diào)控溫進(jìn)行應(yīng)對(duì)，以實(shí)現(xiàn)低溫儲(chǔ)糧。而要實(shí)現(xiàn)低溫儲(chǔ)糧，就要將糧面空調(diào)可靠地控制在≤23℃，減少因倉(cāng)面溫度過(guò)高而帶來(lái)的損失。而以往在實(shí)際生產(chǎn)中，不少控溫儲(chǔ)糧的糧庫(kù)使用了普通民用空調(diào)，在設(shè)計(jì)、制造方面并未考慮糧庫(kù)熏蒸腐蝕、粉塵飛揚(yáng)等特殊場(chǎng)合的使用特點(diǎn)，存在著如下問(wèn)題：

2.2.1 倉(cāng)內(nèi)磷化氫氣體易對(duì)空調(diào)銅制換熱器及電路元件造成嚴(yán)重腐蝕，即使配有膜套密封，也會(huì)因操作繁瑣、密封不到位，造成銅制部件與傳感器腐蝕而設(shè)備損壞，某庫(kù)因?qū)照{(diào)密封不到位，一次熏蒸就造成室內(nèi)機(jī)損壞，需更換蒸發(fā)器；

2.2.2 糧庫(kù)在出入糧、糧面翻動(dòng)過(guò)程中，倉(cāng)內(nèi)粉塵飛揚(yáng)，會(huì)附著在換熱器表面、堵塞過(guò)濾網(wǎng)孔，降低空調(diào)的換熱效果及工作效率；

2.2.3 普通空調(diào)在降倉(cāng)溫的同時(shí)也會(huì)降低倉(cāng)內(nèi)濕度，引起谷物水分損失，給糧庫(kù)造成經(jīng)濟(jì)損失及加工品質(zhì)下降。鑒于以上問(wèn)題，開(kāi)發(fā)和使用一種耐熏蒸、防粉塵、少失水的新型糧庫(kù)專(zhuān)用空調(diào)勢(shì)在必行。

2.2 新型糧庫(kù)專(zhuān)用空調(diào)的特點(diǎn)

為解決上述問(wèn)題，研發(fā)了一款高效、節(jié)能、環(huán)保的谷物表層控溫空調(diào)機(jī)，規(guī)格齊全，可滿(mǎn)足各類(lèi)型糧庫(kù)控溫需要。

產(chǎn)品名稱(chēng): 谷物表層控溫空調(diào)機(jī)；機(jī)組型號(hào)：LF22ZT；制冷量：22 kW；名義工況輸入功率：8.3 kW壓縮機(jī)形式：全封閉渦旋式；制冷劑工質(zhì)R22；名義制冷量設(shè)計(jì)工況：蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)干球溫度25℃、濕球溫度19.5℃；冷凝器進(jìn)風(fēng)干球溫度35℃，濕球溫度24℃。風(fēng)機(jī)形式：離心式風(fēng)量4400(m3/h)；風(fēng)機(jī)靜壓800(Pa)過(guò)濾級(jí)別板式G3；冷凝風(fēng)機(jī)形式：軸流式風(fēng)量10600(m3/h)機(jī)組防磷化氫氣體腐蝕處理。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 17758-2010《單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)》；JB/T 7659.4-2013《氟代烴類(lèi)制冷裝置用輔助設(shè)備第4部分：翅片式換熱器》；安全和環(huán)境符合GB 25130-2010《單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)安全要求》中的有關(guān)安全要求、符合GB 4706.1-2005《家用和類(lèi)似用途電器的安全第1部分：通用要求》中的有關(guān)安全要求、GB/T9237-2017《制冷和供熱用機(jī)械制冷系統(tǒng)安全要求》。

2.2.1 防腐蝕設(shè)計(jì) 采用全鋁蒸發(fā)器，防止磷化氫氣體腐蝕；電機(jī)IP55，密封性能好，可避免輸送氣體中磷化氫氣體腐蝕。

2.2.2 防粉塵設(shè)計(jì) 采用鋁平片，大片距，不易堵，易清洗；回風(fēng)口配可清洗的尼龍網(wǎng)過(guò)濾器。

2.2.3 防糧食失水設(shè)計(jì) 制冷系統(tǒng)設(shè)置蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)溫度調(diào)節(jié)，避免在空調(diào)運(yùn)行中出現(xiàn)糧食表面結(jié)露，減少糧食水分損失。

2.2.4 高靜壓大風(fēng)量設(shè)計(jì) 高靜壓大風(fēng)量可滿(mǎn)足倉(cāng)內(nèi)大空間送風(fēng)需求，保證倉(cāng)內(nèi)溫度的均勻性。通風(fēng)方式見(jiàn)圖1。

圖1 專(zhuān)用空調(diào)通風(fēng)示意圖

2.2.5 戶(hù)外型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)置鋼框架結(jié)構(gòu)，面板為聚氨脂發(fā)泡板，隔熱性能好，防冷橋及不凝露；電控及整機(jī)箱體均按防雨型設(shè)計(jì)。

2.2.6 電氣控制 電氣元件選用施耐德等品牌產(chǎn)品，控制系統(tǒng)為糧倉(cāng)專(zhuān)用型，自動(dòng)化控制，操作界面簡(jiǎn)單清晰，并具有智能糧庫(kù)聯(lián)網(wǎng)接口，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

3 測(cè)試檢驗(yàn)

3.1 通過(guò)實(shí)驗(yàn)室性能試驗(yàn)結(jié)果

制冷實(shí)際測(cè)試工況：

室內(nèi)測(cè)：干球溫度24.98℃，濕球溫度19.63℃，出風(fēng)靜壓800 Pa。

室外測(cè)：干球溫度35.02℃。

空調(diào)機(jī)的實(shí)測(cè)風(fēng)量為4276 m3/h,不小于名義風(fēng)量4400 m3/h的95%，評(píng)價(jià)合格。

空調(diào)的實(shí)測(cè)制冷量為21.037 kW不小于名義制冷量22 kW的95%，評(píng)價(jià)合格。

3.2 儲(chǔ)糧倉(cāng)房使用情況

3.2.1 在重慶某儲(chǔ)備糧庫(kù)高大平房倉(cāng)進(jìn)行實(shí)試驗(yàn)。倉(cāng)房規(guī)格：60 m×30 m×12 m，裝糧高度6 m，磚混結(jié)構(gòu)，通風(fēng)方式：6組1機(jī)4道地上籠；倉(cāng)容：7831 t。儲(chǔ)存2020年7月入庫(kù)早秈稻6301 t。選用兩臺(tái)LT-22ZT空調(diào)機(jī)，裝機(jī)容量45 kW進(jìn)行試驗(yàn)。

3.2.2 制冷控溫系統(tǒng) 控溫設(shè)備型號(hào)：LF22ZT兩臺(tái),制冷量45 kW，總輸入功率18.6 kW，風(fēng)量4400 m3/h×2套。

3.2.3 糧情測(cè)溫系統(tǒng) 采用數(shù)字式糧情測(cè)控系統(tǒng)，每個(gè)倉(cāng)20根測(cè)溫電線，分3層，監(jiān)測(cè)溫度精度±0.2℃。

3.2.4 控溫情況 (見(jiàn)表2)

表2 實(shí)倉(cāng)控溫情況 (單位：℃)

4 結(jié)論

采用表層控溫機(jī)，控溫儲(chǔ)糧能控制住儲(chǔ)糧小環(huán)境的溫度，把糧堆上層溫度控制在15℃～25℃，限制糧堆內(nèi)生物體的生命活動(dòng)、延緩儲(chǔ)糧品質(zhì)劣變，達(dá)到減少損失的目的。