专利名称：储仓二氧化碳发生耗氧炉的制作方法
技术领域：
本实用新型与仓储气体调节装置有关。
技术背景已有的气调储藏装置将仓库中的氧气转化为二氧化碳来代替向仓中充氮气和二氧化碳。它在仓的上部装抽气支管，仓的底部装进气支管，罗茨风机的进气口接抽气支管，排气口依次连接焦碳燃烧炉，一氧化碳燃烧室、冷却器、进气支管，形成循环气路。仓中氧气在循环流动过程中被焦碳或煤气在焦碳燃烧炉和一氧化炭燃烧室中燃烧掉而转化为二氧化碳。由于燃料是焦炭或煤气，燃烧后产生的烟气中含有的有毒，有害的物质会对仓储的食品产生污染。焦炭燃烧炉出来的气体中既有二氧化碳，也有一氧化碳，也有氧气，在一氧化碳燃烧室中有电热升温，保持900℃以上的高温，以使一氧化炭与氧气在此室中转化为二氧化炭，结构复杂，耗能高。挡灰盒内装有空心的短细瓷管来挡掉一些从焦碳燃烧炉所来气体中的灰尘，结构复杂，挡灰效果不好，易对贮物造成污染。由于抽气支管、进气支管、传感器的通讯线穿过墙体部分气体及易通过，燃烧炉密封差，仓库虽有塑膜密封，密封效果差，影响储物质量。装置庞大，不便于运输和安装。
实用新型的内容本实用新型的目的是提供一种结构简单，不污染储品，密封性好，操作方便，便于运输和安装，成本低廉的储仓二氧化碳发生耗氧炉。
本实用新型储仓二氧化碳发生耗氧炉，燃烧炉有风口与鼓风机相连，鼓风机与伸入仓库的吸气风管相连，燃烧炉的烟气出口通过冷却装置与伸入仓库的进气风管连接，燃烧炉(1)由炉体(2)、烟气冷却器(3)，炉盖(14)依次构成，炉体(2)有与鼓风机(15)相连的接口(4)、炉排(5)、炉膛(6)、炉门(8)、清灰门(25)，鼓风机(15)与吸气风管(13)连接，烟气冷却器(3)由若干烟道(7)与冷却器(30)构成，烟道(7)下与炉膛(6)相通，上与炉盖(14)相通，炉盖(14)通过出风管(9)与冷却沉淀器(10)的冷却风管(11)相通，冷却风管(11)位于冷却器(30)内，与下面的沉淀室(12)相通，沉淀室(12)有清灰门(25)，冷却风管(11)通过风管与鼓风机(17)连接，鼓风机(17)与进气风管(18)连接。
吸气风管(13)和进气风管(18)位于仓库墙体内有法兰盘(19)，炉体(2)的炉门密封盖(20)、清灰门(25)和沉淀器的清灰门(29)、上有石棉垫圈(21)，有压紧螺杆(22)。
仓库内装有氧气、二氧化碳传感器通过通讯线(23)与计算机系统连接，通讯线(23)位于仓库墙体内的部分弯曲成波形。
连接燃烧炉(1)和冷却沉淀(10)的管道上有二氧化碳浓度调节阀(24)。
燃烧炉(1)和冷却沉淀器(10)各位于一小车(31)上，并可在连接法兰处分离成独立的个体，连接处有密封垫圈。
吸气风管(13)上有气阀(26)，进气风管(18)上有气阀(27)，两风管支路上另有测压，采样两用阀(28)。
冷却沉淀器(10)为串联的若干个，沉淀室(12)为卧式，其通道断面积大于烟道(7)的载面积。
本实用新型燃烧炉结构简单，选用木炭作为燃料，来源广、价格低、燃烧反应不激烈，不需特殊设备和特别防护，操作安全可靠，所发生烟气不会污染库储物品。冷却沉淀器可使烟气充分降温，使尘埃沉淀。燃烧炉、冷却沉淀器、风管各个部件接合部全用石棉或橡胶垫圈密封，经常开启的炉门和清灰门也应密封并用机械装置紧固，密封性好，进、出气风管与仓库墙体结合部不会造成漏气，进、出气风管有气阀控制，在操作过程中可关闭气阀，可防止外界空气进入系统增加能耗。本实用新型耗氧和增加二氧化碳同时一次性完成，二氧化碳的浓度可调，充分利用空气中含有的高浓度N2气的作用，大大降低成本。本实用新型可使整个仓库密封良好，保证储品质量。
图1为本实用新型的总体结构图。
图2为燃烧炉体结构图。
图3为烟道冷却器结构图。
图4为图3的俯视图。
图5为冷却沉淀器结构图。
图6为图5的A-A剖视图。
图7为炉门结构图。
图8为风管穿墙结构图。
图9为通讯线穿墙结构图。
图10为仓内监控系统图。
具体实施方式
本实用新型的燃烧炉1包括炉体2和位于其上的烟道冷却器3，炉体2有接口4与鼓风机15连接，炉体有炉排5、炉膛6。炉膛6为木炭燃烧的地方，鼓风机15将仓内空气吸出在此与木炭相遇燃烧，有炉门8加木炭，清灰门25清除炉灰。产生的以N2和CO2气为主的混合烟尘通过烟道冷却器3的初步冷却经炉盖14及出风口输出，经风管9进入冷却沉淀器10的冷却风管11。
本实用新型同时采用三种方法对气体进行冷却。
(1)烟道冷却器(见图3)制作时和炉体形成一体。它实际上是一个开放的锅炉。燃烧过程中产生的高温气流通过烟道7时被周围冷却水冷却。由于冷却器3是开放式的冷却水可以反复循环利用，因此使用起来安全节约。
(2)冷却沉淀器(见图5)原理也是利用水作冷却介质。方法是将一段输气管11浸入放满水的冷却沉淀水箱30内。高温烟尘经过该段管道时，热量通过管壁被水吸收。该装置还有一个功用，就是在箱体底部制作一个沉淀箱12，因沉淀箱截面积较大，气流到这里流速减缓，其中含有的大颗粒烟尘在此沉淀下来，然后，通过清灰门29定期进行清除，以保证气流的通行。
(3)风管本方案设计的风管13、18比较长，选择薄壁不锈钢管或铝材管，高温气流在管内流动时，通过管壁散发热量。
本实用新型采用两台低压离心鼓风机，风量在800立方米/时以内，风压在500Pa左右。鼓风机是本系统的心脏，它为仓内气体进行仓外循环提供动力，在循环的过程中置换气体成份。
风机15作用是将仓内空气吸出，鼓入燃烧炉，风量大小由气阀26调节。
风机17燃烧后产生的高温气流经冷却就会失去上升能力。风机17的作用就是为它们提供动力，将接近常温的气流鼓入仓内。
鼓风机要求自身密封良好，不得有漏气现象。
风管13、18采用不锈钢或铝材制作，内径φ100-φ200之间，长度根据仓型大小决定。其中只有少部份单仓专用，固定在仓房墙壁上。大部份制作成标准件，全仓库共用。
管道之间连接，高温区段用石棉垫圈密封，常温区段用橡胶垫圈密封，进入仓房墙体部份要作特殊处理，用法兰盘19埋入墙体(见图8)，封闭时分数次用水泥沙浆填充压实，保证密封良好。
为了掌握仓内气体成分变化，在仓内安置一套气体监测装置(见图10)，以3200仓容为例，1000平方米面积安置5个检测点，四角中心各安放一个氧气、二氧化碳传感器。操作时通过微机31进行动态控测，以便及时调整风量和燃烧强度。监测系统全库只配备一套，传感器各仓间可以置换使用，以降低成本。
监测系统进仓通讯线23，也要特殊处理，在墙内弯曲若干圈，然后用水泥沙浆分数次填充压实。
燃料的选择是本设计成败的关键，绿色储粮要求燃料本身和燃烧后产生的衍生物都无毒无害无污染，同时要求操作安全，价格低廉，采购方便。
木炭符合以上各项要求。木炭的碳元素含量高而纯净，基本能完全燃烧，燃烧反应不激烈，在耗去大量O2的同时产生同体积CO2。这是该设计方案的一项最重要举措。木炭燃烧后的尾气基本不含有害物质，产生的灰分少而无毒，即使有少量灰分随气流进入仓内也无大害。唯一的不利因素，就是燃烧时产将产生大量的热能，我们对此安装了冷却装置，保证进入仓内的气流温度和仓温基本持平。
按设计要求安装好各种设备，然后测定粮仓内外气体循环系统密封性能，符合要求后再进行后勤准备、木炭、冷却水、冰块等全部准备到位。
通过风机15吸出仓内空气，鼓入燃烧炉，使空气中的氧和木炭发生氧化反应，产生二氧化碳。高温的CO2和N2气混合烟尘经过烟道冷却气进行初步冷却，然后用风机17形成的负压在较长的管道中一边自然冷却一边进入冷却沉淀器进行强制冷却沉淀。使以CO2气、N2气为主的混合气流温度降至仓温再鼓入仓内。
如果气流温度经过以上方法还不能降至常温，则可在冷却沉淀器中投入冰块，或者在管网中再串联一台冷却沉淀器。目的就是确保进入仓内的CO2、N2气温度和仓温持平，以保证粮食不增温，并排除粮堆结露的可能性。
经过以上循环操作，仓内氧化含量不断下降，二氧化碳逐步上升，通过仓内安装的气体检测系统了解各部位的O2和CO2浓度动态变化，根据监测数据调整操作方向。
本实用新型操作过程中应注意以下几点1、粮仓、燃烧炉、冷却沉淀器和风网循环系统气密性必须达到规定要求，即压力在200Pa时的半衰期不得低于15分钟。
2、在操作过程中，必须开放系统时，如添加燃料、测压、取样均要求动作快捷，保证外界空气不进入或少进入运行系统，尤其是添加燃料，必须先将风机17和阀28关闭，添料作业完毕后立即锁紧炉门，再打开阀门和风机。清灰作业也应按同样程序操作，目的在于防止外界空气进入系统增加能源消耗。
3、在燃烧后期，仓内氧含量逐步减少，可能发生缺氧燃烧，产生少量一氧化碳(CO)但其含量有限，浓度很低，没有大的危害。为保险起见，也可以在仓内中心部位增加一个CO传感器，进行监测。
4、本实用新型在有通风设施仓时，风机17出风口应和地槽进风口对接，但风量风速都要提高，燃烧强度加大，气流温度要严加控制。这两种技术结合，有利于气流在粮堆内循环，使O2和CO2置换更均匀彻底，因此效果甚佳，操作时间也可缩短。
没有通风设施的粮仓也可以使用本实用新型操作时风机17的出风口应装在仓房空间一端的最高点，产生的CO2气及N2可以覆盖在整个粮面上，并向粮堆内渗透，风机15的进风口安在粮仓空间另一端的最高点，抽取仓内空气。因为仓内没有通风设施，粮堆内气体交换就困难一些。但从另一个角度看，粮堆内留少量氧气并不影响气调储藏效果，粮面上厚厚一层CO2和N2就像一床厚棉被将粮堆覆盖，在有效时段内也是能保证杀虫效果的。没有通风设施的粮仓只能采取第二种气体浓度操作标准。
5、在封仓期间，人员最好不进仓作业，一些必须监测参数，如粮温、仓温、仓湿、O2、CO2、CO等均可采用微机检测技术，进行仓外监测。
权利要求1.储仓二氧化碳发生耗氧炉，燃烧炉有风口与鼓风机相连，鼓风机与伸入仓库的吸气风管相连，燃烧炉的烟气出口通过冷却装置与伸入仓库的进气风管连接，其特征在于燃烧炉(1)由炉体(2)、烟气、冷却器(3)，炉盖(14)依次构成，炉体(2)有与鼓风机(15)相连的接口(4)、炉排(5)、炉膛(6)、炉门(8)、清灰门(25)，鼓风机(15)与吸气风管(13)连接，烟气冷却器(3)由若干烟道(7)与冷却器(30)构成，烟道(7)下与炉膛(6)相通，上与炉盖(14)相通，炉盖(14)通过出风管(9)与冷却沉淀器(10)的冷却风管(11)相通，冷却风管(11)位于冷却器(30)内，与下面的沉淀室(12)相通，沉淀室(12)有清灰门(29)，冷却风管(11)通过风管与鼓风机(17)连接，鼓风机(17)与进气风管(18)连接。
2.根据权利要求1所述的耗氧炉，其特征在于吸气风管(13)和进气风管(18)位于仓库墙体内有法兰盘(19)，炉体(2)的炉门密封盖(20)、清灰门(25)和沉淀器的清灰门(29)上有石棉垫圈(21)，有压紧螺杆(22)。
3.根据权利要求1所述的耗氧炉，其特征在于仓库内装有氧气、二氧化碳传感器通过通讯线(23)与计算机系统连接，通讯线(23)位于仓库墙体内的部分弯曲成波形。
4.根据权利要求1所述的耗氧炉，其特征在于连接燃烧炉(1)和冷却沉淀(10)的管道上有二氧化碳浓度调节阀(24)。
5.根据权利要求1所述的耗氧炉，其特征在于燃烧炉(1)和冷却沉淀器(10)各位于一小车(31)上，并可在连接法兰处分离成独立的个体，连接处有密封垫圈。
6.根据权利要求1所述的耗氧炉，其特征在于吸气风管(13)上有气阀(26)，进气风管(18)上有气阀(27)，两风管支路上另有测压，采样两用阀(28)。
7.根据权利要求1所述的耗氧炉，其特征在于冷却沉淀器(10)为串联的若干个，沉淀室(12)为卧式，其通道断面积大于烟道(7)、的载面积。
专利摘要本实用新型为储仓二氧化碳发生耗氧炉。燃烧炉有风口与鼓风机相连，鼓风机与伸入仓库的吸气风管相连，燃烧炉的烟气出口通过冷却装置与伸入仓库的进气风管连接。燃烧炉(1)由炉体(2)、烟气冷却器(3)，炉盖(14)依次构成，炉体(2)有与鼓风机(15)相连的接口(4)、炉排(5)、炉膛(6)、炉门(8)、清灰门(25)，鼓风机(15)与吸气风管(13)连接，烟气冷却器(3)由若干烟道(7)与冷却器(30)构成，烟道(7)下与炉膛(6)相通，上与炉盖(14)相通，炉盖(14)通过出风管(9)与冷却沉淀器(10)的冷却风管(11)相通，冷却风管(11)位于冷却器(30)内，与下面的沉淀室(12)相通，沉淀室(12)有清灰门(29)，冷却风管(11)通过风管与鼓风机(17)连接，鼓风机(17)与进气风管(18)连接。
文档编号A23B9/18GK2598357SQ032332
公开日2004年1月14日 申请日期2003年2月18日 优先权日2003年2月18日
发明者李之瑜 申请人:李之瑜