小型组合式秸秆燃料烘干机的研制.pdf

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1、第5期总第203期2011年5月农业科技与装备Agricul——turalScience&TechnologyandEquipmentNo．5TotalNO．203May．2011小型组合式秸秆燃料烘干机的研制‘关恒利．裴’勇(鞍山市粮食科学研究所，辽宁鞍山114000)摘要：针对我国广大农村地区科学储粮缺少小型烘干设备的情况，设计制造了小型组合式秸秆燃料烘干机。简述该烘干机的结构及特点，介绍有关参数的确定，并通过样机试验证明了该机的性能及烘干效果。关键词：食品机械；烘干机：水分；秸秆；燃料中图分类号：TS210．3

2、文献标识码：A文章编号：1674—1161(2011)05—0033-04我国是一个产粮大国．也是一个粮食损耗的大国。由于缺乏科学储粮知识和技术，农村储粮损失率高达8％。我国年产7亿t秸秆，如何科学、有效地利用丰富的秸秆资源日益成为热点课题。农户用小型组合式秸秆燃料烘干机是一种绿色环保小型移动式烘干设备，利用秸秆为原料进行原粮烘干，既能促进科学储粮，又能加快推广秸秆的综合利用技术。1烘干机的结构及特点农户用小型组合式秸秆燃料烘干机的主要构造可分为4个部分：烘干滚筒、燃烧室、气力输送系统和控制系统。1．1烘干滚筒采用卧

3、式滚筒，内嵌螺旋叶及热风管。在烘干过程中，被烘干的物料随着滚筒的转动从滚筒最下端到达最顶端，在重力作用下呈下抛状落下，并与热风管吹出的热风充分接触。此过程周而复始，物料被均匀加热，水分逐渐从物料中析出并汽化蒸发。由于滚筒内有热风管吹出的热风，所以滚筒内呈现正压状态，根据滚筒内的湿度调节热风的温度和风量。将滚筒内的水汽及时排出，加快了物料中的水分不断析出并汽化的速度。为了更好地调节滚筒内的温度与湿度，还在滚筒进出料端设计安装了可调的百叶窗机构。在烘干初期，关闭百叶窗，便于滚筒内物料的温度更快升高；在烘干后期，打开百叶窗

4、，便于滚筒内物料的水分更快散发，从而达到均匀、优质、快速烘干物料的目的。收稿日期：2011-04—15作者简介：关恒利(195卜)，男，工程师．从事粮食科学的研究工作。’1．2燃烧室为了避免物料在烘干过程中焦糊化，要控制好燃烧室与滚筒内的温度，因此在燃烧室设计安装了热风交换器，以降低燃烧室的温度并充分利用能源。交换出来的热风被送到滚筒内。进而达到加速烘干的目的。另外，在燃烧室与滚筒之间还安装了活动的隔板，当安装在滚筒内的温度传感器测得的温度高于设定值tl时．就会自动控制执行机构带动隔板将燃烧室与滚筒隔开：当安装在滚筒

5、内的温度传感器测得的温度低于设定值t2时。就会自动控制执行机构带动隔板回到初始位置。由此可以控制滚筒内的温度始终保持在设定的温度范围内，这样就能够保证被烘干的物料不会出现焦糊化，从而保证了烘干的效果。1．3气力输送系统为了方便烘干机的进出料。降低烘后物料的温度。减轻烘干人员劳动强度，设计安装了气力输送系统。进料时，滚筒正转，物料经过喂料箱、喂料器、提升管路、萨克龙、储料箱进入滚筒；出料时，滚筒反转，物料在滚筒内螺旋叶的推动下．经过打开的百叶窗流人到喂料箱、喂料器、水平降温管路、提升管路、萨克龙、储料箱。经过进一步降温

6、后人库或装袋。在进出料结束后，风机将冷风吹人热交换器置换出热风，并将热风吹人到滚筒内。1．4控制系统控制系统包括控制箱、电流表、电压表、温度表、控制开关、控制电路、温度传感器、行程开关等元器件。控制系统可以控制电机的开启和转向；将通过温度传感器测得的温度值与设定温度值进行比对，自动控制执行机构控制隔板的开关．从而控制滚筒内的温度。、34．农业科技与装备2011年5月2烘干机部分参数的确定2．1烘干滚筒烘干滚筒是烘干机的主要部件，其结构、尺寸对烘干产量和质量有密切关系。通过多次小型试验，反复比对，根据物料的水分、密度、

7、产量、热效率等条件，最后确定采用卧式滚筒结构及外形尺寸。为了使物料均匀受热、达到理想的烘干效果，在滚筒内壁采用变螺距、变螺叶高度、变螺旋方向方式设计安装了搅拌螺叶。烘干时。颗粒物料在滚筒内的运动可以被划分为2个阶段：第一阶段是物料在螺旋叶的作用下．随滚筒的转动而被提升，作匀速圆周运动；第二阶段是当物料被提升到一定的高度后，在重力和风力的作用下沿着抛物线的运动轨迹以一定速度下落。如图l所示(假设颗粒物料在升举阶段只做圆周运动，没有沿滚筒壁滚动)。’，一于A7≮by图1物料在滚筒内的运动示意图Figure1Schemat

8、icdiagramofmaterialmotioninrolllrydrum其运动方程为：f产只co喇Iz=Rsingot‰≤埘≤9l式中：R为滚筒半径，m；∞为角速度，rad／s，I为运动时间，s；(P0为物料作圆周运动的起始角度，rad；9。为物料作圆周运动的终止角度，rad。单个颗粒在转简中的运动状态如图2所示。图2萆个颗粒在转筒中的运动