一种平房仓粮堆上层专用空调的研发*

林浩生 黄培炫 王隽捷

(广东吉荣空调有限公司 522000)

在储粮期间，仓内粮堆上方的空间是受外界高温影响最大的部位，外界高温通过屋顶、墙壁、窗户传入仓内空间形成高温区域。较高的仓温又会直接影响到粮堆上层的温度与储粮品质。为此，粮库常采用改善仓房屋顶的隔热性能和安装空调的方式进行控温。目前，南方粮库大都在仓内安装分体式空调，用来控制粮面上方的仓温。

粮食不同于一般商品的储藏，在保管期间会出现生虫、发热、霉变、水分散失和粉尘飞扬等现象，需要采取熏蒸杀虫、通风降温、保水等措施，来维持粮情稳定和原有品质。同时因熏蒸气体、扬尘会对仓内的电子测温元件、空调等设施造成影响，尤其是磷化氢对铜制部件的腐蚀作用，会使设备损坏，陷入瘫痪，无法发挥作用。

在实际生产中，不少控温储粮的粮库使用了普通民用空调，在设计、制造方面并未考虑粮库熏蒸腐蚀、粉尘飞扬等特殊场合的使用特点。开发和使用一种耐熏蒸、防粉尘、少失水的新型粮库专用空调势在必行。

1 调研内容

1.1 市场分析

普通民用空调有以下缺陷：①仓内磷化氢气体易对空调铜制换热器及电路元件造成严重腐蚀，即使配有膜套密封，也会因操作繁琐、密封不到位，造成铜制部件与传感器腐蚀而损坏设备，某库因对空调密封不到位，一次熏蒸就造成室内机损坏，需更换蒸发器；②粮库在出入粮、粮面翻动过程中，仓内粉尘飞扬，会附着在换热器表面、堵塞过滤网孔，降低空调的换热效果及工作效率；③普通空调在降仓温的同时也会降低仓内湿度，引起谷物水分损失，给粮库造成经济损失及加工品质下降。鉴于以上问题，能满足各项要求的新型粮库专用空调的市场是非常可观的。

1.2 热工特性分析

R22环保制冷剂，别名R22、氟利昂22、F-22、HCFC-22、二氟一氯甲烷。应用于家用空调、中央空调、移动空调、热泵热水器、除湿机、冷冻式干燥器、冷库、食品冷冻设备、船用制冷设备、工业制冷、商业制冷，冷冻冷凝机组、超市陈列展示柜等制冷设备等，是目前应用量最大、应用范围最广的一种制冷剂。R22环保制冷剂也大量用作聚四氟乙烯树酯的原料和气体灭火剂1121的中间体，以及用于聚合物(塑料)物理发泡剂。还可用来作杀虫剂和喷漆的气雾喷射剂，是生产各种含氟高分子化合物的基本原料。相关参数见表1。

表1 R22环保制冷剂参数

2 新型粮库专用空调与传统控温方式比较

2.1 传统控温方式存在问题

在储粮期间，仓内粮堆上方的空间是受外界高温影响最大的部位，外界高温通过屋顶、墙壁、窗户传入仓内空间形成高温区域。较高的仓温又会直接影响到粮堆上层的温度与储粮品质。为此，粮库常采用改善仓房屋顶的隔热性能和安装空调控温进行应对，以实现低温储粮。而要实现低温储粮，就要将粮面空调可靠地控制在≤23℃，减少因仓面温度过高而带来的损失。而以往在实际生产中，不少控温储粮的粮库使用了普通民用空调，在设计、制造方面并未考虑粮库熏蒸腐蚀、粉尘飞扬等特殊场合的使用特点，存在着如下问题：

2.2.1 仓内磷化氢气体易对空调铜制换热器及电路元件造成严重腐蚀，即使配有膜套密封，也会因操作繁琐、密封不到位，造成铜制部件与传感器腐蚀而设备损坏，某库因对空调密封不到位，一次熏蒸就造成室内机损坏，需更换蒸发器；

2.2.2 粮库在出入粮、粮面翻动过程中，仓内粉尘飞扬，会附着在换热器表面、堵塞过滤网孔，降低空调的换热效果及工作效率；

2.2.3 普通空调在降仓温的同时也会降低仓内湿度，引起谷物水分损失，给粮库造成经济损失及加工品质下降。鉴于以上问题，开发和使用一种耐熏蒸、防粉尘、少失水的新型粮库专用空调势在必行。

2.2 新型粮库专用空调的特点

为解决上述问题，研发了一款高效、节能、环保的谷物表层控温空调机，规格齐全，可满足各类型粮库控温需要。

产品名称: 谷物表层控温空调机；机组型号：LF22ZT；制冷量：22 kW；名义工况输入功率：8.3 kW压缩机形式：全封闭涡旋式；制冷剂工质R22；名义制冷量设计工况：蒸发器进风干球温度25℃、湿球温度19.5℃；冷凝器进风干球温度35℃，湿球温度24℃。风机形式：离心式风量4400(m3/h)；风机静压800(Pa)过滤级别板式G3；冷凝风机形式：轴流式风量10600(m3/h)机组防磷化氢气体腐蚀处理。执行标准：GB/T 17758-2010《单元式空气调节机》；JB/T 7659.4-2013《氟代烃类制冷装置用辅助设备第4部分：翅片式换热器》；安全和环境符合GB 25130-2010《单元式空气调节机安全要求》中的有关安全要求、符合GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》中的有关安全要求、GB/T9237-2017《制冷和供热用机械制冷系统安全要求》。

2.2.1 防腐蚀设计 采用全铝蒸发器，防止磷化氢气体腐蚀；电机IP55，密封性能好，可避免输送气体中磷化氢气体腐蚀。

2.2.2 防粉尘设计 采用铝平片，大片距，不易堵，易清洗；回风口配可清洗的尼龙网过滤器。

2.2.3 防粮食失水设计 制冷系统设置蒸发压力调节阀，实现蒸发温度调节，避免在空调运行中出现粮食表面结露，减少粮食水分损失。

2.2.4 高静压大风量设计 高静压大风量可满足仓内大空间送风需求，保证仓内温度的均匀性。通风方式见图1。

图1 专用空调通风示意图

2.2.5 户外型结构设计 内置钢框架结构，面板为聚氨脂发泡板，隔热性能好，防冷桥及不凝露；电控及整机箱体均按防雨型设计。

2.2.6 电气控制 电气元件选用施耐德等品牌产品，控制系统为粮仓专用型，自动化控制，操作界面简单清晰，并具有智能粮库联网接口，可实现无人值守。

3 测试检验

3.1 通过实验室性能试验结果

制冷实际测试工况：

室内测：干球温度24.98℃，湿球温度19.63℃，出风静压800 Pa。

室外测：干球温度35.02℃。

空调机的实测风量为4276 m3/h,不小于名义风量4400 m3/h的95%，评价合格。

空调的实测制冷量为21.037 kW不小于名义制冷量22 kW的95%，评价合格。

3.2 储粮仓房使用情况

3.2.1 在重庆某储备粮库高大平房仓进行实试验。仓房规格：60 m×30 m×12 m，装粮高度6 m，砖混结构，通风方式：6组1机4道地上笼；仓容：7831 t。储存2020年7月入库早籼稻6301 t。选用两台LT-22ZT空调机，装机容量45 kW进行试验。

3.2.2 制冷控温系统 控温设备型号：LF22ZT两台,制冷量45 kW，总输入功率18.6 kW，风量4400 m3/h×2套。

3.2.3 粮情测温系统 采用数字式粮情测控系统，每个仓20根测温电线，分3层，监测温度精度±0.2℃。

3.2.4 控温情况 (见表2)

表2 实仓控温情况 (单位：℃)

4 结论

采用表层控温机，控温储粮能控制住储粮小环境的温度，把粮堆上层温度控制在15℃～25℃，限制粮堆内生物体的生命活动、延缓储粮品质劣变，达到减少损失的目的。