工艺与设备谷物冷却机利用变频技术节能于洪海，娄义平，姜珊(大连冷冻机股份有限公司，辽宁大连来调节离心通风机的风量与制冷压缩机的冷量，以达到节能的目6的变频技术应用于谷物冷却机具有独特的优势。
1前言随着国家新的500亿斤粮食仓储设施的建成使用，国家为各中央直属储备库配备了谷物冷却机，从而在全国推广低温储粮技术，这是我国进行传统储粮技术改革的一个重大体现，使我国的粮食仓储技术向科学先逃效益的方向发展谷物冷却机的应用虽然在国外己有近40年的历史，在我国大规模使用尚属首次，谷物冷却机的使用情况将直接关系到低温储粮技术能否推广应用。由于国外能源价格相对国内较便宜，因此他们对节能方面考虑的很少，目前国内生产的谷物冷却机均为在引进或吸收国外技术的基础上自行设计生产的，照搬国外的技术显然不适合我国的国情，在国内能源价格还较高及粮食流通领域未能充分体现优质优价的情况下，各厂家产品的节能效果将直接影响谷物冷却机的选用，因此，开发出适合我国国情的、具有节能特点的新一代谷物冷却机显得尤为必要2谷物冷却机简介谷物冷却机，顾名思义，就是利用特殊的制冷机调整环境空气的温度与湿度后，通入粮食作物的仓储设施中，使粮食作物在较低的温度下保存，从而抑制害虫的活动与繁殖、避免粮食作物因发热等原因造成的坏粮，达到保存期长而不降低粮食作物的固有品质的效果谷物冷却机主要由制冷系统与控制系统构成，以大连冷冻机股份有限公司生产的GLAGLB型谷物冷却机为例，其制冷系统简图见其工作原理是根据用户要求冷空气的温度与相对湿度值，通过设定蒸发器后与出口温度控制器的温度值，利用温度控制器固化的逻辑程序来控制制冷系统的运行，使环境空气降温至要求的温度与相对湿度后，吹入粮仓内，将粮食逐步降温至保管的最佳温度由于粮食的仓储设施通常容量特别大，所以每次降温需要很长一段时间，这取决于粮温环境温度、谷物冷却机的使用数量及仓储设施的类型等，其耗能也是可观的，因此研究谷物冷却机的节能是十分必要的。
3谷物冷却机的节能措施谷物冷却机的耗能设备主要为制冷压缩机电机离心通风机电机及冷凝风机电机，以大连冷冻机股份有限公司生产的GLB44型谷物冷却机为例，其功率及调节特性见表1表1GLB44型谷物冷却机的功率及调节特性名称压缩机电机通风机电机冷凝风机电机数量功率/kW 41(最大)是否调节是由于冷凝风机电机功率较小，且可以通过冷凝压力的高低来控制其中的一台或几台风机的启停来节能，所以这里主要探讨制冷压缩机与离心通风机的节能通风机的转速n来改变风量0，通风机的功率消耗将大幅降低，并且管网性能特性不变，效率较高采用变频器后的通风机性能曲线如所示，由可以看出，通过改变通风机的转速来调节风量，节能效果显著，根据有关资料介绍，使用变频器调节风机风量，可节能30%左右。另外，采用变频器工作的通风机，在部分负荷下工作，具有减少磨损、风量调节1响应快等优点;再者由于粮食仓储设施的类型不同fblishi 1离心通风机的节能谷物冷却机工作时，当制冷压缩机己全负荷工作，在出口空气温度仍高于控制仪表的设定温度的情况下，控制系统将通过调整离心通风机的流量来降低温度到设定值。传统的调节风机流量的方法是在风机的出口采用节流装置(风门)，通过改变管网性能曲线来减小流量，如风机流量由03，且0>Q2>Q3，离心通风机的管网性能曲线将由如所示依据风机理论，风机的消耗功率N为：时虽然离心通风机的风量降低了，但由于风机压头的高，因此节流后通风机的消耗功率变化不大此种调节方法虽然结构简单，操作容易，但由于人为加管网阻力，多消耗了一部分功，故很不经济通风机风量0风压P消耗功率N的性能关系满足下式：由关系式可以看出，如果采用变频器通过调节离心71994-2016ChinaAcademicournal如高大平方仓、浅圆仓、立筒仓等，其高度各不相同，因此装粮后阻力也不相同，由可以看出，对于不同的粮仓，在相同风量条件下，可调整风机的转速来使风压与粮仓的阻力特性相适应，从而降低通风机的消耗功率，所以采用带变频器的通风机可适应不同仓型的工作，而降低由于固定转速、固定电机功率所带来的高风压能耗目前国内谷物冷却机均采用了这一节能技术满足下式：压缩机的输气系数;D为压缩机的汽缸直径;S为压缩机的活塞行程，n为压缩机的调节转速，z为压缩机的汽缸数量，对于同一压缩机由于qvDSz均不变化，K基本不变化，因此可以通过采用变频器调节压缩机的转速，来调节压缩机的制冷量变频器的调节曲线如所示3.2制冷压缩机的节能谷物冷却机工作时，如果离心通风机己满负荷工作，而设备的出口冷空气温度仍低于设定温度值时，控制系统将通过调节制冷压缩机的制冷量来使冷空气的温度达到设定要求值通常压缩机利用减少工作的气缸数量的方式，进行制冷量调节，如对于六缸压缩机，一般可有246缸工作，相应制冷量有33. 3%66.7%、100%三档有级调节，配合将高温排气与热力膨胀阀节流后的低温液体混合后进入蒸发器内进行制冷量连续调节。由于这种调节方法为有级调节，所以温度调节波动较大对于压缩机的电机消耗功率P有下式：作用于电机的转矩相应减小，但由于机械磨擦损失与气流阻力损失的存在，这种固定转速压缩机的功率消耗变化不大，因此在部分载荷的条件下，起不到节能的作甩对于活塞式制冷压缩机的制冷量Q满趾在改改变频率的同时其供电电压也随之改变，电机机的功率N与供电电压U的关系如下：机定子相电流，cosh为电机功率因数因电机定子的电阻值一定，当定子电压U降低时，其上的电流值)也要下降，当压缩机通过变频器低速运转时，其功率总的趋势是下降的，因此在压缩机减小制冷量时，节省了功率消耗通过变频器调节压缩机的转速来调节制冷量，与固定转速的制冷压缩机相比，具有以下优点1.节能能效比高，根据有关资料介绍，比固定转速的压缩机节能约30% 2压缩机启动电流小，可以进行“软启动”，对电网干扰小压缩机的使用寿命长由于避免压缩机的频繁启动停机，使压缩机和电动机的机械冲击与电冲击大大减少，因而压缩机的磨损少、寿命长、可靠性高。
无级调速，调节范围广，适应负荷变化范围宽。
温度波动小，控制精度高，控制响应快。
考虑到谷物冷却机工作的特殊性，即离心通风机进行风量调节时，压缩机的制冷量最大，压缩机制冷量调节时，离心通风机风量最大因此是否可以采用一台变频器来控制通风机与压缩机，按如程序运行，有待进一步探讨。
4结语通过以上分析，我们可以看到在谷物冷却机上利用变频技术的优势。目前国内厂家只在离心通风机上应用变频器，在制冷压缩机上的应用还没有，主要原因为变频器加了成本，但目前谷物冷却机上使用的变频器的最大功率不超过50kW，就粮库的实际情况而言，随着粮食品质的提高所带来的效益，以及谷物冷却机应用的多样化与经济化，存储粮食所获得的收益与加成本相比将显得微不足道相信随着新一代利用变频技术的节能型谷物冷却机的推出，必将对我国广泛发展低温储粮技术，具有深远的意义：于洪海，1994年毕业于华中理工大学制冷设备与低温技术专业，毕业后，于大连冷冻机股份有限公司从事制冷设我国首家“名膜超市”开张2001年3月12日，我国同时也是世界上的第一家“名膜超市”在北京正式开张它是由中国膜工业协会支持的，汇集了国内外知名膜产品、仪器配件、自控系统、预处理系统水处理药剂膜装备、零配件等。“名膜超市”将为我国膜工业业内人士和广大客户提供一个参观交流咨询、洽谈和商贸的窗口。它的开张标志着中国的膜工业进入了一个新的发展时期中国膜工业协会理事长任建新表示，协会还将在上海广州开办我国第二个、第三个“名膜超市”，并将其开办到国外，如欧洲等膜技术作为高新技术在世界范围内受到广泛重视，发展迅速我国膜工业技术力量雄厚，有些产品己达世界先进水平，有些研究领域己走到世界前列，特别是无机膜和气体分离膜的生产方面取得了骄人的成绩，引起世界膜工业界的广泛关注。近年来，我国膜工业的年长率在20%以上，年产值达30多亿元，在环境保护、清洁生产中发挥了巨大作甩专家预测，到2010年，我国的膜分离技术市场的产值将达到50亿~ 80亿元人民币;到2020年，膜市场产值将达到100亿~200亿元人民币，并进入世界膜工业强国，产值约占世界膜工业的1/10