塔式混流糧食干燥機雙向送風交變式干燥段設計

陳武東++車剛++溫海江++應衛(wèi)東

摘要：為解決塔式混流糧食干燥機干燥段糧面表觀風速不一致的問題，設計雙向送風交變式干燥段。介紹干燥段的設計思路及各層進氣角狀管的結構特點，總結雙向送風交變式干燥段的優(yōu)點，為提高糧食干燥質量提供適用機具。

關鍵詞：干燥段；雙向送風；設計；角狀管；糧食干燥機

中圖分類號：S226.6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2017）05-0020-03

我國大部分地區(qū)秋季收獲的糧食水分較高，達不到安全貯存標準，必須借助干燥設備烘干。大型塔式混流糧食干燥機由貯糧段、干燥段、緩蘇段、冷卻段及排糧段組成，其中干燥段是核心部分，其結構及布局直接影響設備的性能指標。目前，國內大部分塔式混流糧食干燥機的干燥段截面的風量、風壓不均勻，糧面表觀風速不一致，烘干效果不理想。為解決上述問題，設計雙向送風交變式干燥段，使干燥段（干燥段由若干節(jié)干燥單元組成，一層進氣加一層排氣為1節(jié)干燥單元）在截面長度L上的風壓、風速互補，確保整個干燥段的綜合糧面表觀風速基本一致。

1 雙向送風交變式干燥段設計

1.1 干燥段總體設計

國內大部分大型塔式混流糧食干燥機干燥段的截面長度L等于角狀管長度，一般為1.0～3.0 m。進排氣角狀管平行排列，開口在進氣一側的是進氣角狀管，開口在排氣一側的是排廢氣角狀管。進氣角狀管越長，熱氣流通過時的壓力損失越大，同時，熱氣流有一定慣性，容易在角狀管封閉端形成渦流，導致干燥段截面長度方向上的風量、風壓不均勻，糧面表觀風速不一致，烘干效果不理想。

塔式混流糧食干燥機的干燥段由進氣角狀管和排氣角狀管組成。雙向送風交變式干燥段的進氣角狀管與排氣角狀管成“井”字形，上下垂直交叉交錯排列，進氣層和排氣層垂直交錯排列。進氣和排氣均為雙側，上下層進氣角狀管截面上的加密閉盲板為階梯式布置，結構如圖1所示。

塔式混流糧食干燥機工作時，濕糧食靠自重自上而下流動，在一定的容積內糧食流動應在干燥段截面長度L與寬度B之間交替變化，通過改變干燥段進排氣角狀管排列可實現此目的。采用雙向送風可以增加干燥段截面長度L、降低干燥段高度H和縮短寬度B，整體結構良好，外型美觀，且同一型式干燥機易形成標準化、系列化、通用化。在上下層進氣角狀管截面長度L上加密閉盲板，并使其布置成階梯式，每層進氣角狀管兩側的進風熱氣流長度不同，可改變熱風走向。當有N層進氣角狀管時，通過熱氣流長度變化可使各節(jié)干燥單元熱氣流的風壓、風速得到互補，避免熱氣流在糧食某一區(qū)域內的風壓，風速長時間過大或過小，最終使整個干燥段表觀風速基本一致，保證糧食顆粒干燥均勻。

1.2 干燥段各層進氣角狀管設計

干燥段各層進氣角狀管平面結構見圖2。

第一層進氣角狀管（圖2a）左側進氣角狀管是封閉的，右側進氣角狀管是開口的，熱氣流從右側進入，長度為截面長度L（等于進氣角狀管長度）；第二層進氣角狀管（圖2b）左右兩側進氣角狀管均是開口的，熱氣流從左右兩側進入。在進氣角狀管左側1/4處焊接密閉盲板4，左側熱氣流長度為截面長度L的1/4，右側長度為截面長度L的3/4；第三層進氣角狀管（圖2c）左右兩側進氣角狀管均開口，熱氣流從左右兩側進入。在進氣角狀管1/2處焊接密閉盲板4，左右兩側熱氣流長度為截面長度L的1/2；在第四層進氣角狀管（圖2d）上，左右兩側進氣角狀管均開口，熱氣流從左右兩側進入。在進氣角狀管左側3/4處焊接密閉盲板4，這樣左側熱氣流長度即為截面長度L的3/4，右側長度為截面長度L的1/4；第五層進氣角狀管（圖2e）右側進氣角狀管封閉，左側進氣角狀管開口，熱氣流從左側進入，其長度為截面長度L（等于進氣角狀管長度）。

5節(jié)干燥單元上下層的進氣角狀管在截面長度L上的風壓、風速互補，避免熱氣流在糧食的某一區(qū)域內風壓、風速長時間過大或過小，使整個干燥段的綜合糧面表觀風速基本一致。

1.3 其他部件設計

雙向送風交變式干燥段由排氣角狀管、進氣角狀管、干燥段側板、密閉盲板、進氣角狀管封閉端托架（圖3）、角狀管開口端托架（圖4）、塔柱、角擋板組成，各部件用螺栓連接組裝或焊接而成。單個進氣角狀管及密閉盲板焊接成的結構見圖5。

干燥段可以大于5節(jié)干燥單元也可以小于5節(jié)干燥單元，根據干燥機處理能力的大小，改變密閉盲板4的焊接位置，可以確定適宜的干燥單元數量。

干燥機的緩蘇段穿插于各節(jié)干燥單元之間，布置位置及數量根據烘干糧食品種不同而不同，其不影響干燥段的進排氣及結構布局，但影響塔體的總體高度，設計干燥機時應適當加以考慮。

2 雙向送風交變式干燥段的特點

與現行的混流糧食干燥機相比，雙向送風交變式干燥段有以下顯著特點：

1） 改善混流糧食干燥機干燥段糧面表觀風速不一致的情況；

2） 進氣角狀管與排氣角狀管成“井”形上下排列，改變糧食自上而下的位置，使熱風充分、均勻接觸糧食，避免出現干燥“死區(qū)”，從而降低干燥不均勻性及熱損粒，提高干燥成品質量。

3） 提高生產率，降低單位耗熱量，節(jié)約能源。

3 結論

合理的干燥段設計能大大提高塔式混流糧食干燥機的生產率，降低單位耗熱量。雙向送風交變式干燥段能改變糧食的運動軌跡，使熱風在進氣角狀管長度方向上的風量、風壓不均勻性得到互補，從而提高干燥均勻度，減少熱損粒（玉米），降低裂紋率（玉米）。

參考文獻

[1] 朱文學.熱風爐原理與技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005.

[2] 劉相東，于才淵，周德仁.常用工業(yè)干燥設備及應用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.

[3] 成大先.機械設計圖冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，1997.