一種四向送風(fēng)干燥機(jī).doc

一種四向送風(fēng)的玉米干燥機(jī)溫海江1 馬銀生2 陳武東1 吳春生1 侯艷芳1 孫鵬1 車剛3（1.黑龍江省農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械化研究所，黑龍江 佳木斯 154004；2.大慶市大同區(qū)農(nóng)機(jī)指導(dǎo)總站，黑龍江 大慶 163319；3.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，黑龍江 大慶 163000；）摘要：介紹一種新型玉米干燥機(jī)，通過采用四向送風(fēng)混流干燥工藝，可有效解決北方高水分玉米干燥中普遍存在的成品水分均勻度差、品質(zhì)低、水分難于控制等問題。關(guān)鍵詞：玉米、四向送風(fēng)、水分、干燥機(jī)、均勻度東北地區(qū)是我國玉米的主產(chǎn)區(qū)，玉米產(chǎn)量占全國的40%，但由于氣候條件的原因，玉米的收獲后水分都在25-35%，必須經(jīng)過機(jī)械干燥后才能儲(chǔ)存和銷往南方。特別是東北地區(qū)干燥時(shí)間通常在每年的11月至下一年度的3月，由于在這期間環(huán)境溫度低、糧食水分高等特點(diǎn)，干燥機(jī)普遍存在干燥后玉米水分均勻度差、品質(zhì)低、水分難于控制等問題。我國玉米干燥機(jī)是在國外單向送風(fēng)干燥機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)的，隨著干燥機(jī)生產(chǎn)率的不斷加大，要求干燥機(jī)的尺寸也不斷增大，進(jìn)排氣角狀管的長度加長后，使干燥機(jī)進(jìn)氣角狀管進(jìn)風(fēng)一側(cè)和其對(duì)面的糧食干燥十分不均，對(duì)面的糧食由于風(fēng)壓相對(duì)較高，使得其降水速率要比進(jìn)風(fēng)一側(cè)大，后來針對(duì)這一問題我國又自主創(chuàng)新研發(fā)出雙向送風(fēng)干燥機(jī)，即從干燥機(jī)左右兩測向干燥機(jī)內(nèi)部送熱空氣，玉米干燥后均勻度有所提高（水分不均勻度2%），但由于干燥機(jī)前后側(cè)排氣角狀管排氣口處存在高濕空氣結(jié)露導(dǎo)致此處糧食水分增加的現(xiàn)象，使干燥機(jī)內(nèi)排氣角狀管的兩側(cè)和中間糧食還存在水分差距，仍未解決玉米干燥后水分不均的問題。一、四向送風(fēng)干燥機(jī)工作原理干燥機(jī)內(nèi)部進(jìn)氣角狀管和排氣角狀管采用十字交叉排列方式，通過干燥機(jī)前、后、左、右的進(jìn)風(fēng)管道將熱空氣介質(zhì)送入干燥機(jī)內(nèi)相互垂直的前后向和左右向進(jìn)氣角狀管，實(shí)現(xiàn)四個(gè)方向?qū)Ω稍餀C(jī)吹入熱空氣介質(zhì)，熱空氣在干燥機(jī)內(nèi)向上或向下穿透糧層完成對(duì)糧食的干燥過程，濕空氣經(jīng)前后向和左右向排氣角狀管排出干燥機(jī)。此種干燥機(jī)送風(fēng)方式我們稱之為四向送風(fēng)干燥工藝（見圖一）。圖一：四向送風(fēng)原理圖采用四向送風(fēng)干燥工藝的新型玉米干燥機(jī)，主要適宜于東北地區(qū)高水分玉米的干燥生產(chǎn)作業(yè)，同時(shí)也可以兼顧其它糧食品種的干燥。與現(xiàn)有的單向和雙向送風(fēng)糧食干燥機(jī)相比，可以有效消除進(jìn)氣角狀管長度方向上由于風(fēng)壓不一致而帶來的干燥不均勻，以及排氣角狀管排氣口處由于結(jié)露而導(dǎo)致的糧食水分增大等問題，干燥后糧食水分不均勻度大大降低（水分不均勻度1%)，糧食干燥品質(zhì)大幅提升，并且糧食水分均勻穩(wěn)定后也便于工作人員操作干燥機(jī)，進(jìn)而為干燥機(jī)實(shí)現(xiàn)水分在線自動(dòng)控制打下良好基礎(chǔ)。二、四向送風(fēng)干燥機(jī)主要結(jié)構(gòu) 該新型四向送風(fēng)玉米干燥機(jī)主要由左前送風(fēng)管道1、右后送風(fēng)管道2、冷風(fēng)管道3、儲(chǔ)糧段4、排氣角狀管5、第一干燥段6、緩蘇段7、第二干燥段8、冷卻段9、清理段10、排糧底座11等幾部分構(gòu)成（見圖二）。圖二：四向送風(fēng)干燥機(jī)三視圖 左前送風(fēng)管道1位于干燥機(jī)的左前角位置，通過法蘭及分管道與干燥機(jī)密封連接，并有必要的保溫措施，與左右向和前后向的進(jìn)風(fēng)角狀管相通，將熱空氣通過進(jìn)風(fēng)角狀管自左向右以及自前向后送入干燥機(jī)進(jìn)行干燥作業(yè)； 右后送風(fēng)管道2位于干燥機(jī)的右后角位置，通過法蘭及分管道與干燥機(jī)密封連接，并有必要的保溫措施，與左右向和前后向的進(jìn)風(fēng)角狀管相通，將熱空氣通過進(jìn)風(fēng)角狀管自右向左以及自后向前送入干燥機(jī)進(jìn)行干燥作業(yè)； 冷風(fēng)管道3位于干燥機(jī)的下部，通過法蘭與干燥機(jī)密封連接，與左右向的進(jìn)風(fēng)角狀管相通，將環(huán)境空氣通過左右向進(jìn)風(fēng)角狀管送入干燥機(jī)，對(duì)干燥后的糧食進(jìn)行冷卻處理； 儲(chǔ)糧段4位于干燥機(jī)的上部，是干燥機(jī)主體的一部分，內(nèi)部沒有通風(fēng)角狀管，只是為干燥機(jī)作業(yè)預(yù)儲(chǔ)一部分糧食，內(nèi)設(shè)上下兩個(gè)料位器保證干燥機(jī)能夠正常連續(xù)作業(yè)； 排氣角狀管5位于每個(gè)干燥段與進(jìn)氣角狀管垂直分置，在每一層進(jìn)氣角狀管上下都各有一層排氣角狀管，并通過兩側(cè)排氣口與外界大氣相通，其作用是將干燥機(jī)內(nèi)的濕空氣排出機(jī)外。出于環(huán)保的考慮，在干燥機(jī)四周做帶有排氣百葉窗的沉降室（圖中未表示），即可以沉降廢氣中的輕雜又可起到對(duì)干燥機(jī)保溫的作用； 第一干燥段6位于干燥機(jī)儲(chǔ)糧段4下方，內(nèi)部交替排列相互垂直的進(jìn)、排氣角狀管，分別按自左向右、自右向左、自前向后、自后向前四個(gè)方向送風(fēng)一次，廢氣分別通過左右向和前后向排氣角狀管5排出機(jī)外，且在左右和前后向送風(fēng)轉(zhuǎn)換之間設(shè)有一個(gè)緩蘇段，此段對(duì)糧食進(jìn)行解凍和干燥作業(yè)； 緩蘇段7位于第一干燥段6下方，起到干燥過程中緩蘇的作用，可進(jìn)一步提高糧食干燥的均勻性； 第二干燥段8位于緩蘇段7下方，此段結(jié)構(gòu)及工作原理與第一干燥段相同，此段完成對(duì)糧食的干燥作業(yè)； 冷卻段9位于第二干燥段8下方，內(nèi)部設(shè)有左右向的進(jìn)氣角狀管和前后向的排氣角狀管，左右對(duì)向送冷空氣，前后向排出廢氣，完成對(duì)干燥后糧食的冷卻作業(yè)，使出機(jī)后的糧食可以直接入庫儲(chǔ)存； 清理段10位于冷卻段9下方，設(shè)有可以進(jìn)人的清理門，每次完成干燥作業(yè)時(shí)可以進(jìn)行清理殘留雜余和維修保養(yǎng)工作； 排糧底座11位于清理段10下方，通過四個(gè)鋼制立柱支撐整個(gè)干燥機(jī)及被干燥糧食的重量，并能承受足夠的風(fēng)雪載荷，上面還成對(duì)水平分布的8個(gè)排糧葉輪，通過調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)均勻向機(jī)外排出糧食，并能保證干燥機(jī)內(nèi)同一水平面上的糧食下行一致。3、 干燥機(jī)工作過程 玉米首先經(jīng)過提升機(jī)進(jìn)入干燥機(jī)儲(chǔ)糧段4，其內(nèi)部裝有上下料位器，讓玉米的裝機(jī)量始終在上料位與下料位之間，保證干燥機(jī)能夠正常工作。儲(chǔ)糧段4內(nèi)的玉米在排料底座11上排糧葉輪的作用下逐漸下行首先進(jìn)入第一干燥段6，在此干燥段將對(duì)玉米進(jìn)行解凍、加熱及干燥脫水作業(yè)。玉米繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入緩蘇段7，此段玉米不接觸熱風(fēng)，是玉米內(nèi)部水分向表皮自由擴(kuò)散的過程，為下一步干燥做準(zhǔn)備，可進(jìn)一步提高玉米的干燥均勻性。緩蘇后的玉米進(jìn)入第二干燥段8，此段繼續(xù)對(duì)玉米進(jìn)行干燥脫水作業(yè)。干燥達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水分的玉米進(jìn)入冷卻段9，此段通過吹入冷空氣來降低玉米的糧溫，使其出機(jī)后可以直接入庫儲(chǔ)存。最后，成品玉米經(jīng)過清理段10和排糧底座11排出機(jī)外，完成整個(gè)干燥過程。玉米整個(gè)干燥過程的干燥時(shí)間是通過排糧底座11上的排料葉輪控制的，排料葉輪是由變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)排料葉輪轉(zhuǎn)速達(dá)到控制出機(jī)玉米水分的目的。干燥機(jī)標(biāo)配相應(yīng)的料位器、風(fēng)溫傳感器、糧溫傳感器等監(jiān)控裝置，如果配備在線水分測量裝置和相關(guān)控制程序，可實(shí)現(xiàn)對(duì)成品玉米水分在線自動(dòng)控制，將大大提高干燥機(jī)自動(dòng)化操作水平，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約用工成本。支持項(xiàng)目：黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)重大項(xiàng)目（編號(hào)GA15B402） 黑龍江省農(nóng)墾總局重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目（編號(hào)HNK125B-05