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1、顺流谷物干燥机成套设备的研制 1朱恩龙 1 汪春 2（1 天津科技大学，天津 300222；2 黑龙江八一农垦大学，大庆市 163000）摘 要： 本文介绍了系列顺流谷物干燥机的工艺流程、主要设计参数。生产能力为 445 th-1，作业证明该设备干燥品质好、节能显著，单位质量干燥成本低、自动化程度高，可适用商品粮和饲料干燥。关键词：顺流；干燥机Development of series Type air flow grain DrierABSTRACT: The technological process and main parameters have been introduced in
2、this paper. Productivity is 4 to 45 ton per hour ,Practice proved that drying quality were high and well. It has been also certified that saving energy were distinct, drying costing were lower and automatic degree was higher. Commercial grain and feed can be dried. KEY WORDS: air flow ,drier我国有 1 亿
3、hm2耕地，水稻、玉米、麦子和大豆是主要农作物，作物籽粒可作为粮食、饲料和工业原料，收获时籽粒最高湿含量一般在 20%38% 之间，热敏性物料水稻干燥时易出现裂纹，每年国家粮食处理中心收购的大量高水分的粮食，由于干燥不及时损失在 5001000 万 t，干燥品质和生产能力相互制约，为获得良好的经济效益，必须解决二者之间的矛盾。黑龙江八一农垦大学研制的 5GSH 系列顺流谷物干燥机，生产能力为 4 45 th-1，设计干燥机时，选择了最佳技术路线及工艺参数。研究开发作业性能优良、工作安全可靠、制造及干燥成本低廉且能保证干燥品质的设备，对保证我国农产品的深加提高附加值有重要意义。1 干燥工艺顺流干
4、燥工艺，是热介质的流动方向与谷物的运动方向相同，相对湿度低的高温热介质首先与高水分低温的谷物接触，可迅速汽化谷物表面水分，达到干燥谷物的作用，又不至于使谷物本身受热温度过高，保护谷物品质。穿过谷物层的热介质，其相对湿度较大，温度较低时经由排气管离开谷物，使得经过干燥过程的谷物最终温度很低，保证了谷物品质。 根据对国内外有关资料的分析，对逆流、混流、顺流等几种干燥工艺进行对比，在实验的基础朱恩龙 （1970-）天津科技大学机械工程学院， 讲师，主要从事农副产品加工及金属工艺学的教学与科研工作，300222，天津市 Email: Tel:022-81230306上，采用顺流加缓苏干燥工艺，进行一级
5、逆流冷却后排粮，并在一塔内完成；以燃煤间接加热空气为干燥介质。工艺流程为：湿粮级加热级缓苏级加热级缓苏冷却排粮，根据对谷物干燥品质、降水幅度和生产能力的要求，可采用多级加热和缓苏。 2 设计计算2.1 设计条件烘干商品粮生产率为 P=445th -1，环境温度 T1=20，空气相对湿度 RH1=70%，原粮水分M1=19%， （湿基，下同）烘干段出来的谷物水分 M2=14.5%，冷却后谷物水分 M3=14%。2.2 计算结果参照文献2经计算 5GSH 系列谷物干燥机基本性能参数如表 1表 1 5GSH 系列谷物干燥机基本性能参数表生产率 th-1型号 小时水分蒸发量W1(kgh-1)装机容量
6、kw小时耗煤量kgh-1 降水 5% 降水 10% 降水 15% 降水 20%5GSH-4 232 24 80 4.0 2.0 1.3 15GSH-8 465 42 150 8 4 2.7 25GSH-12 697 60 210 12 6 4.0 35GSH-16 930 91 300 16 8 5.3 45GSH-24 1394 107 400 24 12 8.0 65GSH-32 1860 181 500 32 16 10.6 85GSH-45 2616 220 900 45 22.5 15 11.23 工艺流程及性能测试结果3.1 工艺流程5GSH-16 型干燥机结构如图 1 所示，该干
7、燥机主机及配套设备主要有：干燥机主塔、主提升机、热风机、热风炉、冷风机等设备。其工艺如下：（1）初清后的湿粮由皮带输送机送入主提升机，被提升机送到塔体上部，由卸料口进入塔体内。（2）湿粮由塔体上部缓慢向下移动，热风受角状管的作用下向下运动。经级加热级缓苏级加热级缓苏级加热级缓苏级加热级缓苏级加热级缓苏冷却排粮。（3）到达冷却段时，在冷风机和角状管的作用下对谷物进行逆流冷却，冷却后经分粮板将粮食分成两部分，由排粮辊将谷物排到滑粮板，12345678910图 1 5GSH-16 型干燥机结构及工艺流程图1 提升机 2 储粮段 3 进气段 4 排气段 5 缓苏段 6 双排气段 7 冷却段 8 排粮段
8、 9 热风管道 10 换热器经滑粮板至塔底中部的平皮带输送机，由其输送到塔体外。（4）在干燥塔内的予贮箱内，设有上、下料位器限制料位。当进入干燥塔的谷物量超过由干燥塔排出的谷物导致粮层超过上料位器时，则自动停止进粮输送机，反之若出粮超过进粮而导致干燥塔上部的粮层低于下料位器时，则重新启动进料输送机或加大进料量。（5）排粮段底部的排料机构由两台调速电机带动，整个传动为链传动，通过改变调速电机的转速，即可调节排料器的转速，从而可以方便的在设计范围内进行排粮的无级调整。（6）在热风管道处配有温度传感器，通过电控装置可控制助燃风机的开停，以便达到技术要求温度。（7）在塔顶设有物料均布器保证从提升机送来
9、的物料均匀分布于塔顶。3.2 测试结果在生产条件下按 GB/T1671486粮食干燥机试验方法 ，由黑龙江省农机测试鉴定站对谷物干燥机进行了工作性能的测试，测试谷物为玉米，以 5GSH-32 型谷物干燥机为例，测试结果如表 2所示。表 2 5GSH-32 型谷物干燥机性能测试结果项目 单位 技术标准 检测结果入机粮含水率（%） 31.3出机粮含水率（%） 15.3出机粮含水率不均匀度（%） 1.5 0.3出机粮裂纹率增值（%） 35 10出机粮破碎率增值（%） 0.9出机粮温度 不超过环境温度 8 12干燥介质温度 179干燥及冷却所用风量比 16.8降水幅度（%） 16.0小时水分汽化量 k
10、gH20/h 2155.2单位耗能量 kJ/kgH20 6072.6单位耗热量 kJ/kgH20 6099.0处理量 t/h 11.34生产率 t/h 9.19干燥能力 t%/h 174.6躁声 DB(A) 85 84粉尘浓度 mg/m3 10 4.84 性能特点实际测定的结果表明：5GSH 系列顺流谷物干燥机可成为粮食处理中心，饲料系统及其他有关部门谷物干燥去水的理想机型，具有如下特点：4.1 由于采用多级顺流干燥和缓苏，可以降低每级的降水幅度，减少了由于快速干燥出现的裂纹等现象，烘后谷物干燥品质好，该机降水幅度可调节，能使谷物水分一次降至安全水分。4.2 采用岩棉保温处理，设备可在-30条件下正常工作。4.3 采用 WRFL 型卧式热风炉间接加热供热系统，换热效率高，可达 70%以上，由于烟气不直接与粮食接触，烘后粮食品质佳、色泽好，提高了粮食等级。4.4 该机具有完善的电控系统，实现热风温度监视与自控，在保证质量的前提下最大限度地提高生产率和干燥品质。4.5 干燥成本低。采用了 WRFL 卧式热风炉间接加热供热系统、保温措施和采取自动风温监控系统，小时耗煤量低，使得干燥成本明显下降。参考文献1 王成芝， 谷物干燥原理与谷物干燥机设计M.哈尔滨：哈尔滨出版社，1996.2 王志杰，谷物烘干机基本参数的设计计算J.黑龙江八一农垦大学学报，1992，2：5965.
