專利名稱：儲倉二氧化碳發(fā)生耗氧爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型與倉儲氣體調(diào)節(jié)裝置有關(guān)。
技術(shù)背景已有的氣調(diào)儲藏裝置將倉庫中的氧氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳來代替向倉中充氮氣和二氧化碳。它在倉的上部裝抽氣支管，倉的底部裝進氣支管，羅茨風(fēng)機的進氣口接抽氣支管，排氣口依次連接焦碳燃燒爐，一氧化碳燃燒室、冷卻器、進氣支管，形成循環(huán)氣路。倉中氧氣在循環(huán)流動過程中被焦碳或煤氣在焦碳燃燒爐和一氧化炭燃燒室中燃燒掉而轉(zhuǎn)化為二氧化碳。由于燃料是焦炭或煤氣，燃燒后產(chǎn)生的煙氣中含有的有毒，有害的物質(zhì)會對倉儲的食品產(chǎn)生污染。焦炭燃燒爐出來的氣體中既有二氧化碳，也有一氧化碳，也有氧氣，在一氧化碳燃燒室中有電熱升溫，保持900℃以上的高溫，以使一氧化炭與氧氣在此室中轉(zhuǎn)化為二氧化炭，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗能高。擋灰盒內(nèi)裝有空心的短細(xì)瓷管來擋掉一些從焦碳燃燒爐所來氣體中的灰塵，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，擋灰效果不好，易對貯物造成污染。由于抽氣支管、進氣支管、傳感器的通訊線穿過墻體部分氣體及易通過，燃燒爐密封差，倉庫雖有塑膜密封，密封效果差，影響儲物質(zhì)量。裝置龐大，不便于運輸和安裝。
實用新型的內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，不污染儲品，密封性好，操作方便，便于運輸和安裝，成本低廉的儲倉二氧化碳發(fā)生耗氧爐。
本實用新型儲倉二氧化碳發(fā)生耗氧爐，燃燒爐有風(fēng)口與鼓風(fēng)機相連，鼓風(fēng)機與伸入倉庫的吸氣風(fēng)管相連，燃燒爐的煙氣出口通過冷卻裝置與伸入倉庫的進氣風(fēng)管連接，燃燒爐(1)由爐體(2)、煙氣冷卻器(3)，爐蓋(14)依次構(gòu)成，爐體(2)有與鼓風(fēng)機(15)相連的接口(4)、爐排(5)、爐膛(6)、爐門(8)、清灰門(25)，鼓風(fēng)機(15)與吸氣風(fēng)管(13)連接，煙氣冷卻器(3)由若干煙道(7)與冷卻器(30)構(gòu)成，煙道(7)下與爐膛(6)相通，上與爐蓋(14)相通，爐蓋(14)通過出風(fēng)管(9)與冷卻沉淀器(10)的冷卻風(fēng)管(11)相通，冷卻風(fēng)管(11)位于冷卻器(30)內(nèi)，與下面的沉淀室(12)相通，沉淀室(12)有清灰門(25)，冷卻風(fēng)管(11)通過風(fēng)管與鼓風(fēng)機(17)連接，鼓風(fēng)機(17)與進氣風(fēng)管(18)連接。
吸氣風(fēng)管(13)和進氣風(fēng)管(18)位于倉庫墻體內(nèi)有法蘭盤(19)，爐體(2)的爐門密封蓋(20)、清灰門(25)和沉淀器的清灰門(29)、上有石棉墊圈(21)，有壓緊螺桿(22)。
倉庫內(nèi)裝有氧氣、二氧化碳傳感器通過通訊線(23)與計算機系統(tǒng)連接，通訊線(23)位于倉庫墻體內(nèi)的部分彎曲成波形。
連接燃燒爐(1)和冷卻沉淀(10)的管道上有二氧化碳濃度調(diào)節(jié)閥(24)。
燃燒爐(1)和冷卻沉淀器(10)各位于一小車(31)上，并可在連接法蘭處分離成獨立的個體，連接處有密封墊圈。
吸氣風(fēng)管(13)上有氣閥(26)，進氣風(fēng)管(18)上有氣閥(27)，兩風(fēng)管支路上另有測壓，采樣兩用閥(28)。
冷卻沉淀器(10)為串聯(lián)的若干個，沉淀室(12)為臥式，其通道斷面積大于煙道(7)的載面積。
本實用新型燃燒爐結(jié)構(gòu)簡單，選用木炭作為燃料，來源廣、價格低、燃燒反應(yīng)不激烈，不需特殊設(shè)備和特別防護，操作安全可靠，所發(fā)生煙氣不會污染庫儲物品。冷卻沉淀器可使煙氣充分降溫，使塵埃沉淀。燃燒爐、冷卻沉淀器、風(fēng)管各個部件接合部全用石棉或橡膠墊圈密封，經(jīng)常開啟的爐門和清灰門也應(yīng)密封并用機械裝置緊固，密封性好，進、出氣風(fēng)管與倉庫墻體結(jié)合部不會造成漏氣，進、出氣風(fēng)管有氣閥控制，在操作過程中可關(guān)閉氣閥，可防止外界空氣進入系統(tǒng)增加能耗。本實用新型耗氧和增加二氧化碳同時一次性完成，二氧化碳的濃度可調(diào)，充分利用空氣中含有的高濃度N2氣的作用，大大降低成本。本實用新型可使整個倉庫密封良好，保證儲品質(zhì)量。


圖1為本實用新型的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖2為燃燒爐體結(jié)構(gòu)圖。
圖3為煙道冷卻器結(jié)構(gòu)圖。
圖4為圖3的俯視圖。
圖5為冷卻沉淀器結(jié)構(gòu)圖。
圖6為圖5的A-A剖視圖。
圖7為爐門結(jié)構(gòu)圖。
圖8為風(fēng)管穿墻結(jié)構(gòu)圖。
圖9為通訊線穿墻結(jié)構(gòu)圖。
圖10為倉內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)圖。
具體實施方式
本實用新型的燃燒爐1包括爐體2和位于其上的煙道冷卻器3，爐體2有接口4與鼓風(fēng)機15連接，爐體有爐排5、爐膛6。爐膛6為木炭燃燒的地方，鼓風(fēng)機15將倉內(nèi)空氣吸出在此與木炭相遇燃燒，有爐門8加木炭，清灰門25清除爐灰。產(chǎn)生的以N2和CO2氣為主的混合煙塵通過煙道冷卻器3的初步冷卻經(jīng)爐蓋14及出風(fēng)口輸出，經(jīng)風(fēng)管9進入冷卻沉淀器10的冷卻風(fēng)管11。
本實用新型同時采用三種方法對氣體進行冷卻。
(1)煙道冷卻器(見圖3)制作時和爐體形成一體。它實際上是一個開放的鍋爐。燃燒過程中產(chǎn)生的高溫氣流通過煙道7時被周圍冷卻水冷卻。由于冷卻器3是開放式的冷卻水可以反復(fù)循環(huán)利用，因此使用起來安全節(jié)約。
(2)冷卻沉淀器(見圖5)原理也是利用水作冷卻介質(zhì)。方法是將一段輸氣管11浸入放滿水的冷卻沉淀水箱30內(nèi)。高溫?zé)焿m經(jīng)過該段管道時，熱量通過管壁被水吸收。該裝置還有一個功用，就是在箱體底部制作一個沉淀箱12，因沉淀箱截面積較大，氣流到這里流速減緩，其中含有的大顆粒煙塵在此沉淀下來，然后，通過清灰門29定期進行清除，以保證氣流的通行。
(3)風(fēng)管本方案設(shè)計的風(fēng)管13、18比較長，選擇薄壁不銹鋼管或鋁材管，高溫氣流在管內(nèi)流動時，通過管壁散發(fā)熱量。
本實用新型采用兩臺低壓離心鼓風(fēng)機，風(fēng)量在800立方米/時以內(nèi)，風(fēng)壓在500Pa左右。鼓風(fēng)機是本系統(tǒng)的心臟，它為倉內(nèi)氣體進行倉外循環(huán)提供動力，在循環(huán)的過程中置換氣體成份。
風(fēng)機15作用是將倉內(nèi)空氣吸出，鼓入燃燒爐，風(fēng)量大小由氣閥26調(diào)節(jié)。
風(fēng)機17燃燒后產(chǎn)生的高溫氣流經(jīng)冷卻就會失去上升能力。風(fēng)機17的作用就是為它們提供動力，將接近常溫的氣流鼓入倉內(nèi)。
鼓風(fēng)機要求自身密封良好，不得有漏氣現(xiàn)象。
風(fēng)管13、18采用不銹鋼或鋁材制作，內(nèi)徑φ100-φ200之間，長度根據(jù)倉型大小決定。其中只有少部份單倉專用，固定在倉房墻壁上。大部份制作成標(biāo)準(zhǔn)件，全倉庫共用。
管道之間連接，高溫區(qū)段用石棉墊圈密封，常溫區(qū)段用橡膠墊圈密封，進入倉房墻體部份要作特殊處理，用法蘭盤19埋入墻體(見圖8)，封閉時分?jǐn)?shù)次用水泥沙漿填充壓實，保證密封良好。
為了掌握倉內(nèi)氣體成分變化，在倉內(nèi)安置一套氣體監(jiān)測裝置(見圖10)，以3200倉容為例，1000平方米面積安置5個檢測點，四角中心各安放一個氧氣、二氧化碳傳感器。操作時通過微機31進行動態(tài)控測，以便及時調(diào)整風(fēng)量和燃燒強度。監(jiān)測系統(tǒng)全庫只配備一套，傳感器各倉間可以置換使用，以降低成本。
監(jiān)測系統(tǒng)進倉通訊線23，也要特殊處理，在墻內(nèi)彎曲若干圈，然后用水泥沙漿分?jǐn)?shù)次填充壓實。
燃料的選擇是本設(shè)計成敗的關(guān)鍵，綠色儲糧要求燃料本身和燃燒后產(chǎn)生的衍生物都無毒無害無污染，同時要求操作安全，價格低廉，采購方便。
木炭符合以上各項要求。木炭的碳元素含量高而純凈，基本能完全燃燒，燃燒反應(yīng)不激烈，在耗去大量O2的同時產(chǎn)生同體積CO2。這是該設(shè)計方案的一項最重要舉措。木炭燃燒后的尾氣基本不含有害物質(zhì)，產(chǎn)生的灰分少而無毒，即使有少量灰分隨氣流進入倉內(nèi)也無大害。唯一的不利因素，就是燃燒時產(chǎn)將產(chǎn)生大量的熱能，我們對此安裝了冷卻裝置，保證進入倉內(nèi)的氣流溫度和倉溫基本持平。
按設(shè)計要求安裝好各種設(shè)備，然后測定糧倉內(nèi)外氣體循環(huán)系統(tǒng)密封性能，符合要求后再進行后勤準(zhǔn)備、木炭、冷卻水、冰塊等全部準(zhǔn)備到位。
通過風(fēng)機15吸出倉內(nèi)空氣，鼓入燃燒爐，使空氣中的氧和木炭發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳。高溫的CO2和N2氣混合煙塵經(jīng)過煙道冷卻氣進行初步冷卻，然后用風(fēng)機17形成的負(fù)壓在較長的管道中一邊自然冷卻一邊進入冷卻沉淀器進行強制冷卻沉淀。使以CO2氣、N2氣為主的混合氣流溫度降至倉溫再鼓入倉內(nèi)。
如果氣流溫度經(jīng)過以上方法還不能降至常溫，則可在冷卻沉淀器中投入冰塊，或者在管網(wǎng)中再串聯(lián)一臺冷卻沉淀器。目的就是確保進入倉內(nèi)的CO2、N2氣溫度和倉溫持平，以保證糧食不增溫，并排除糧堆結(jié)露的可能性。
經(jīng)過以上循環(huán)操作，倉內(nèi)氧化含量不斷下降，二氧化碳逐步上升，通過倉內(nèi)安裝的氣體檢測系統(tǒng)了解各部位的O2和CO2濃度動態(tài)變化，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整操作方向。
本實用新型操作過程中應(yīng)注意以下幾點1、糧倉、燃燒爐、冷卻沉淀器和風(fēng)網(wǎng)循環(huán)系統(tǒng)氣密性必須達(dá)到規(guī)定要求，即壓力在200Pa時的半衰期不得低于15分鐘。
2、在操作過程中，必須開放系統(tǒng)時，如添加燃料、測壓、取樣均要求動作快捷，保證外界空氣不進入或少進入運行系統(tǒng)，尤其是添加燃料，必須先將風(fēng)機17和閥28關(guān)閉，添料作業(yè)完畢后立即鎖緊爐門，再打開閥門和風(fēng)機。清灰作業(yè)也應(yīng)按同樣程序操作，目的在于防止外界空氣進入系統(tǒng)增加能源消耗。
3、在燃燒后期，倉內(nèi)氧含量逐步減少，可能發(fā)生缺氧燃燒，產(chǎn)生少量一氧化碳(CO)但其含量有限，濃度很低，沒有大的危害。為保險起見，也可以在倉內(nèi)中心部位增加一個CO傳感器，進行監(jiān)測。
4、本實用新型在有通風(fēng)設(shè)施倉時，風(fēng)機17出風(fēng)口應(yīng)和地槽進風(fēng)口對接，但風(fēng)量風(fēng)速都要提高，燃燒強度加大，氣流溫度要嚴(yán)加控制。這兩種技術(shù)結(jié)合，有利于氣流在糧堆內(nèi)循環(huán)，使O2和CO2置換更均勻徹底，因此效果甚佳，操作時間也可縮短。
沒有通風(fēng)設(shè)施的糧倉也可以使用本實用新型操作時風(fēng)機17的出風(fēng)口應(yīng)裝在倉房空間一端的最高點，產(chǎn)生的CO2氣及N2可以覆蓋在整個糧面上，并向糧堆內(nèi)滲透，風(fēng)機15的進風(fēng)口安在糧倉空間另一端的最高點，抽取倉內(nèi)空氣。因為倉內(nèi)沒有通風(fēng)設(shè)施，糧堆內(nèi)氣體交換就困難一些。但從另一個角度看，糧堆內(nèi)留少量氧氣并不影響氣調(diào)儲藏效果，糧面上厚厚一層CO2和N2就像一床厚棉被將糧堆覆蓋，在有效時段內(nèi)也是能保證殺蟲效果的。沒有通風(fēng)設(shè)施的糧倉只能采取第二種氣體濃度操作標(biāo)準(zhǔn)。
5、在封倉期間，人員最好不進倉作業(yè)，一些必須監(jiān)測參數(shù)，如糧溫、倉溫、倉濕、O2、CO2、CO等均可采用微機檢測技術(shù)，進行倉外監(jiān)測。
權(quán)利要求1.儲倉二氧化碳發(fā)生耗氧爐，燃燒爐有風(fēng)口與鼓風(fēng)機相連，鼓風(fēng)機與伸入倉庫的吸氣風(fēng)管相連，燃燒爐的煙氣出口通過冷卻裝置與伸入倉庫的進氣風(fēng)管連接，其特征在于燃燒爐(1)由爐體(2)、煙氣、冷卻器(3)，爐蓋(14)依次構(gòu)成，爐體(2)有與鼓風(fēng)機(15)相連的接口(4)、爐排(5)、爐膛(6)、爐門(8)、清灰門(25)，鼓風(fēng)機(15)與吸氣風(fēng)管(13)連接，煙氣冷卻器(3)由若干煙道(7)與冷卻器(30)構(gòu)成，煙道(7)下與爐膛(6)相通，上與爐蓋(14)相通，爐蓋(14)通過出風(fēng)管(9)與冷卻沉淀器(10)的冷卻風(fēng)管(11)相通，冷卻風(fēng)管(11)位于冷卻器(30)內(nèi)，與下面的沉淀室(12)相通，沉淀室(12)有清灰門(29)，冷卻風(fēng)管(11)通過風(fēng)管與鼓風(fēng)機(17)連接，鼓風(fēng)機(17)與進氣風(fēng)管(18)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗氧爐，其特征在于吸氣風(fēng)管(13)和進氣風(fēng)管(18)位于倉庫墻體內(nèi)有法蘭盤(19)，爐體(2)的爐門密封蓋(20)、清灰門(25)和沉淀器的清灰門(29)上有石棉墊圈(21)，有壓緊螺桿(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗氧爐，其特征在于倉庫內(nèi)裝有氧氣、二氧化碳傳感器通過通訊線(23)與計算機系統(tǒng)連接，通訊線(23)位于倉庫墻體內(nèi)的部分彎曲成波形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗氧爐，其特征在于連接燃燒爐(1)和冷卻沉淀(10)的管道上有二氧化碳濃度調(diào)節(jié)閥(24)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗氧爐，其特征在于燃燒爐(1)和冷卻沉淀器(10)各位于一小車(31)上，并可在連接法蘭處分離成獨立的個體，連接處有密封墊圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗氧爐，其特征在于吸氣風(fēng)管(13)上有氣閥(26)，進氣風(fēng)管(18)上有氣閥(27)，兩風(fēng)管支路上另有測壓，采樣兩用閥(28)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耗氧爐，其特征在于冷卻沉淀器(10)為串聯(lián)的若干個，沉淀室(12)為臥式，其通道斷面積大于煙道(7)、的載面積。
專利摘要本實用新型為儲倉二氧化碳發(fā)生耗氧爐。燃燒爐有風(fēng)口與鼓風(fēng)機相連，鼓風(fēng)機與伸入倉庫的吸氣風(fēng)管相連，燃燒爐的煙氣出口通過冷卻裝置與伸入倉庫的進氣風(fēng)管連接。燃燒爐(1)由爐體(2)、煙氣冷卻器(3)，爐蓋(14)依次構(gòu)成，爐體(2)有與鼓風(fēng)機(15)相連的接口(4)、爐排(5)、爐膛(6)、爐門(8)、清灰門(25)，鼓風(fēng)機(15)與吸氣風(fēng)管(13)連接，煙氣冷卻器(3)由若干煙道(7)與冷卻器(30)構(gòu)成，煙道(7)下與爐膛(6)相通，上與爐蓋(14)相通，爐蓋(14)通過出風(fēng)管(9)與冷卻沉淀器(10)的冷卻風(fēng)管(11)相通，冷卻風(fēng)管(11)位于冷卻器(30)內(nèi)，與下面的沉淀室(12)相通，沉淀室(12)有清灰門(29)，冷卻風(fēng)管(11)通過風(fēng)管與鼓風(fēng)機(17)連接，鼓風(fēng)機(17)與進氣風(fēng)管(18)連接。
文檔編號A23B9/18GK2598357SQ032332
公開日2004年1月14日 申請日期2003年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月18日
發(fā)明者李之瑜 申請人:李之瑜