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5h-1小型玉米烘干機(jī)干燥室與加熱器的設(shè)計(jì)
來源：環(huán)球糧機(jī)網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2015-05-25 13:59:25
國外對(duì)玉米干燥問題進(jìn)行了大量的研究工作，在單粒和薄層干燥研究的基礎(chǔ)上，又開始了有實(shí)用價(jià)值的玉米深床干燥的研究，提出了一些玉米干燥的數(shù)學(xué)模型。計(jì)算機(jī)模擬方法也被應(yīng)用于玉米干燥的研究上。國內(nèi)對(duì)玉米干燥的研究從80年代開始。一些專家、學(xué)者根據(jù)我國國情，在玉米干燥理論和干燥技術(shù)上做了大量探討，為設(shè)計(jì)適合我國特點(diǎn)的玉米干燥系統(tǒng)提供了理論上的依據(jù)。 吉林省是我國玉米的主要產(chǎn)地，每年糧食部門收購的高水分玉米達(dá)600萬t以上。由于農(nóng)戶銷售的玉米價(jià)格是根據(jù)玉米含水量多少而確定的，因而直接影響到農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益。為解決這一實(shí)際問題，依據(jù)玉米干燥理論、干燥技術(shù)的要求，我們研制出5H-1小型玉米烘干機(jī)。烘干機(jī)的總體結(jié)構(gòu)包括干燥室、加熱器、風(fēng)機(jī)及傳動(dòng)裝置和機(jī)架組成。本文著重介紹了烘干機(jī)干燥室和加熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其它部件已在前文做了介紹。 1、干燥室的設(shè)計(jì)參數(shù) 根據(jù)設(shè)計(jì)制造要求，將含水量26％－28％的玉米經(jīng)過烘干，使其含水量降至約18％。經(jīng)過計(jì)算及多次試驗(yàn)得出：將1t玉米放入干燥室進(jìn)行干燥，其作業(yè)時(shí)間2h，可達(dá)到降水的要求。為此將烘干機(jī)生產(chǎn)率確定為0.4-0.6t/h，每天工作按16小時(shí)計(jì)算，可烘干玉米的8噸。 據(jù)《糧倉機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》數(shù)據(jù)，玉米容量rgw＝720~820kg/m3,在設(shè)計(jì)倉容量時(shí)選用下限值，在計(jì)算載荷時(shí)選用上限值。據(jù)此，能夠容納1噸玉米的倉容量Ｖgw為：Ｖgw＝1000/720=1.39m3。 選取內(nèi)外網(wǎng)間的玉米厚度為250毫米，外網(wǎng)直徑φ1200毫米，內(nèi)網(wǎng)直徑φ700毫米，高度為2035毫米，其下部錐角為104o。干燥室容積為Ｖgw＝1/3[ctg52o×600×л(600)2]-1/3[ctg52o×350×л (600)2 ]+[2035×л(600)2-2035×л(350)2]=1.66 m3根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行理論計(jì)算過程驗(yàn)證:此結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求。 2、加熱器的設(shè)計(jì)參數(shù) 影響玉米薄層干燥速率最顯著的因素是熱風(fēng)溫度，其次是玉米的初始水分，風(fēng)量比的影響很小。隨著熱風(fēng)溫度和初始水分的增加，玉米的干燥速率加快。 由于熱風(fēng)溫度是影響玉米干燥速率的重要因素，我們?cè)O(shè)計(jì)制造了間接加熱式加熱器，使純凈氣體在管道中受煙氣加熱，在達(dá)到規(guī)定的溫度時(shí)直接進(jìn)入干燥室對(duì)玉米進(jìn)行烘干。加熱器安裝在燃燒爐上方（前文已介紹），加熱器中布置了6列50×50毫米方形管道，由下至上形成不規(guī)則排列，其優(yōu)點(diǎn)是加熱均勻，利于煙氣流動(dòng)和炭灰回落以及增大干燥介質(zhì)的受熱表面，提高熱量利用率。 為便于農(nóng)戶操作，在熱風(fēng)出口設(shè)有溫度計(jì)用來測(cè)定熱風(fēng)溫度，可通過改變秸稈投入量控制風(fēng)溫以滿足要求。在加熱器與干燥室連接處設(shè)插板，熱風(fēng)從干燥室下部進(jìn)入，在熱風(fēng)入口的對(duì)面設(shè)置風(fēng)葉片，第一可避免局部溫度過高；第二可在導(dǎo)風(fēng)葉片作用下，使熱風(fēng)快速、均勻地向玉米層中滲透。在干燥過程中，干燥室頂部放置一個(gè)帶通風(fēng)孔的罩蓋，既可避免熱風(fēng)過快流失，又可阻擋外界雜質(zhì)落入玉米中。 3、結(jié)論 通過對(duì)5H-1型玉米烘干機(jī)的傳熱過程理論研究和主要裝置設(shè)計(jì)參數(shù)的研究證明：該機(jī)主要特點(diǎn)是利用純凈的熱空氣穿過玉米層，玉米不受污染；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于農(nóng)戶操作，整機(jī)為可移動(dòng)式；以玉米秸稈作為燃料是區(qū)別于其它小型烘干機(jī)的突出特點(diǎn)，既可減少秸稈過剩造成的環(huán)境污染，亦可消除玉米螟的棲身之地，可謂一舉多得。5H-1小型玉米烘干機(jī)非常適合東北玉米帶農(nóng)區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況， 國外對(duì)玉米干燥問題進(jìn)行了大量的研究工作，在單粒和薄層干燥研究的基礎(chǔ)上，又開始了有實(shí)用價(jià)值的玉米深床干燥的研究，提出了一些玉米干燥的數(shù)學(xué)模型。計(jì)算機(jī)模擬方法也被應(yīng)用于玉米干燥的研究上。國內(nèi)對(duì)玉米干燥的研究從80年代開始。一些專家、學(xué)者根據(jù)我國國情，在玉米干燥理論和干燥技術(shù)上做了大量探討，為設(shè)計(jì)適合我國特點(diǎn)的玉米干燥系統(tǒng)提供了理論上的依據(jù)。 吉林省是我國玉米的主要產(chǎn)地，每年糧食部門收購的高水分玉米達(dá)600萬t以上。由于農(nóng)戶銷售的玉米價(jià)格是根據(jù)玉米含水量多少而確定的，因而直接影響到農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益。為解決這一實(shí)際問題，依據(jù)玉米干燥理論、干燥技術(shù)的要求，我們研制出5H-1小型玉米烘干機(jī)。烘干機(jī)的總體結(jié)構(gòu)包括干燥室、加熱器、風(fēng)機(jī)及傳動(dòng)裝置和機(jī)架組成。本文著重介紹了烘干機(jī)干燥室和加熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其它部件已在前文做了介紹。 1、干燥室的設(shè)計(jì)參數(shù) 根據(jù)設(shè)計(jì)制造要求，將含水量26％－28％的玉米經(jīng)過烘干，使其含水量降至約18％。經(jīng)過計(jì)算及多次試驗(yàn)得出：將1t玉米放入干燥室進(jìn)行干燥，其作業(yè)時(shí)間2h，可達(dá)到降水的要求。為此將烘干機(jī)生產(chǎn)率確定為0.4-0.6t/h，每天工作按16小時(shí)計(jì)算，可烘干玉米的8噸。 據(jù)《糧倉機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》數(shù)據(jù)，玉米容量rgw＝720~820kg/m3,在設(shè)計(jì)倉容量時(shí)選用下限值，在計(jì)算載荷時(shí)選用上限值。據(jù)此，能夠容納1噸玉米的倉容量Ｖgw為：Ｖgw＝1000/720=1.39m3。 選取內(nèi)外網(wǎng)間的玉米厚度為250毫米，外網(wǎng)直徑φ1200毫米，內(nèi)網(wǎng)直徑φ700毫米，高度為2035毫米，其下部錐角為104o。干燥室容積為Ｖgw＝1/3[ctg52o×600×л(600)2]-1/3[ctg52o×350×л (600)2 ]+[2035×л(600)2-2035×л(350)2]=1.66 m3根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行理論計(jì)算過程驗(yàn)證:此結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求。 2、加熱器的設(shè)計(jì)參數(shù) 影響玉米薄層干燥速率最顯著的因素是熱風(fēng)溫度，其次是玉米的初始水分，風(fēng)量比的影響很小。隨著熱風(fēng)溫度和初始水分的增加，玉米的干燥速率加快。 由于熱風(fēng)溫度是影響玉米干燥速率的重要因素，我們?cè)O(shè)計(jì)制造了間接加熱式加熱器，使純凈氣體在管道中受煙氣加熱，在達(dá)到規(guī)定的溫度時(shí)直接進(jìn)入干燥室對(duì)玉米進(jìn)行烘干。加熱器安裝在燃燒爐上方（前文已介紹），加熱器中布置了6列50×50毫米方形管道，由下至上形成不規(guī)則排列，其優(yōu)點(diǎn)是加熱均勻，利于煙氣流動(dòng)和炭灰回落以及增大干燥介質(zhì)的受熱表面，提高熱量利用率。 為便于農(nóng)戶操作，在熱風(fēng)出口設(shè)有溫度計(jì)用來測(cè)定熱風(fēng)溫度，可通過改變秸稈投入量控制風(fēng)溫以滿足要求。在加熱器與干燥室連接處設(shè)插板，熱風(fēng)從干燥室下部進(jìn)入，在熱風(fēng)入口的對(duì)面設(shè)置風(fēng)葉片，第一可避免局部溫度過高；第二可在導(dǎo)風(fēng)葉片作用下，使熱風(fēng)快速、均勻地向玉米層中滲透。在干燥過程中，干燥室頂部放置一個(gè)帶通風(fēng)孔的罩蓋，既可避免熱風(fēng)過快流失，又可阻擋外界雜質(zhì)落入玉米中。 3、結(jié)論 通過對(duì)5H-1型玉米烘干機(jī)的傳熱過程理論研究和主要裝置設(shè)計(jì)參數(shù)的研究證明：該機(jī)主要特點(diǎn)是利用純凈的熱空氣穿過玉米層，玉米不受污染；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于農(nóng)戶操作，整機(jī)為可移動(dòng)式；以玉米秸稈作為燃料是區(qū)別于其它小型烘干機(jī)的突出特點(diǎn)，既可減少秸稈過剩造成的環(huán)境污染，亦可消除玉米螟的棲身之地，可謂一舉多得。5H-1小型玉米烘干機(jī)非常適合東北玉米帶農(nóng)區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況，有極高的推廣價(jià)值。有極高的推廣價(jià)值。
