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谷物干燥机的结构特点及热风配置

时间:2022-11-12 16:25:10 公文范文 来源:网友投稿

摘 要:文章介绍混流式、网柱式谷物干燥机的工作原理。并比较说明混流式谷物干燥机的优势。总结出生产实践中较为合理的数据,可作为该类型干燥机的选型和配套参数的参考资料。

关键词:混流式谷物干燥机:网柱式谷物干燥机:风量

随着生产形式的发展,谷物干燥机进入了实际生产领域。最早出现在我国的谷物干燥机发展史上的是上世纪五十年代从前苏联引进的塔式(网柱形式)干燥机。后经多次改进以及借鉴加拿大沃太克公司、丹麦西伯利亚公司等国外先进的干燥技术形成了现阶段的混流式谷物干燥机。

从这些干燥设备的发展趋势上看出,更加重视了热量的利用(含余热的再利用)。外形结构依旧采用了积木式结构并延续了以热风作为传质传热的载体。

混流式谷物干燥机俗称角状盒式谷物干燥机。随着谷物干燥逐步行成工业化生产,干燥机技术也日益成熟。各项经济技术指标在实践中的处理实验数据,弥补了干燥单元因为各项参数、系数变量过大而不能形成数学模式的难题得以解决。并形成了系列化、模块化。

数据分析:

在谷物干燥的过程中影响干燥结果的主要技术指标参数关系:

(1)热风温度:在实际生产过程中,热风温度设定在80~130℃ 之间,在其他参数相同的条件下,提高温度水分蒸发量加大、谷物的终含水率降低、谷物温度升高、能耗增加。实践中得出,当谷物的水分变化在35%~13%这个区间时,受提升热风温度的影响曲线呈线性。即随着风温度提高而水降。以开原隆达的干燥塔为例。风温由80℃升至100℃升至12℃时,干燥后水分是24%、20%、14.5%。

图1

(2)热风流量:由图1可见风量、风速对去水和谷物的温升的影响是一条曲线,温升的速度和降水的速率随风量的增加呈衰减曲线。而对于排出的潮气的温升的速率则(风速)随着风量的增大呈递增曲线。

(3)干燥时间与谷物温升曲线,如图2:

随着干燥过程的进行,被干燥谷物的温度也在逐渐升高。初始时,由于大量的水分蒸发,需要热量,所以尽管去水速率很大,但谷物的温度上升幅度很小。我们称这个阶段为快速干燥阶段。而接下来便呈现随着水分下降而温度恒定升高,称之为:恒速干燥阶段。然后进入了水分下降很慢而谷物温升速率加剧,即降速干燥阶段。

在在整个干燥过程中,我们总是希望更多地得到快速干燥阶段、恒速干燥阶段。尽可能减少降速干燥阶段。因为降速干燥阶段的耗能较高,经济性最差的阶段。

为此,我们在其不同的干燥阶段,采取了不同温度的送风方式,以取得最佳的干燥效率、干燥质量和经济效益。配风方式分两段式(热风、冷风)和三段式(热风、中度热风、冷风)。实践中,三段式供风方式在大型的干燥机上得到了广泛的应用。其经济性远高于两段式供风方式。

影响干燥效果的因素还有干燥塔的结构,早些年才用的网柱式干燥机的结构形式如图3:

干燥介质(热风)是由内向外单向流动,与自上而下流动的被干燥谷物形成正交叉。完成传质传热的干燥过程。谷物的料柱厚度常取300mm。为了减小内外去水不均匀,往往加几层换向器,人为地调换谷物的流动位置。

近年来,混流式干燥机广泛的应用在谷物干燥领域,逐步替代了网柱式干燥机。如图4:

混流式干燥机俗称角状盒式干燥机,机内有多层角状盒,通常由一层进气盒、一层排潮盒相互交替(也有两层进气一层排潮的结构)。

谷物自上而下流动,而热风由进气盒进入后,分别向上层排潮盒流动,与谷物形成逆向流动。同时又向下层排潮盒流动,与谷物形成顺向流动。故而形成了混合流动的气流。因此得名“混流式”。

由于混流式干燥机内热风的流动呈混合状,相对地降低了风速,与谷物的接触时间延长,增加了传质传热的效果。另外由于流速的降低,床层厚度也相对地减少以使得热风能够穿透谷物料层。

混流式干燥机与网柱式干燥机在结构上的差异,直接影响了其单位干燥面积的差异。混流式干燥机的进气盒和排潮盒的长度,一般取1000mm、1200mm、1500mm、1800mm等。谷物料层厚度设定在150~230mm之间。

当热风机的风压在3000Pa时,经由换热器压降在1200~1600Pa,留有穿透谷物料层的压力在1400~1800Pa之间。较合适的料层厚度应为180~210mm,料层薄,容易吹穿,造成排潮气体温度升高,热损失增大。料层厚度过大又会产生热风吹不透料层无法满足排潮的需求。

用混流式干燥机干燥玉米时,其技术参数上取净风压(排出管网压力损失后的风压)设定在1500Pa,谷物料层厚度为210mm较为理想。

实践证明,混流式干燥机在单位面积去水能力上、干燥后谷物的容重上、以及谷物破损率和谷物的生物活性上均优于网柱式干燥机。

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