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糧食干燥系統(tǒng)設(shè)計是一項復(fù)雜的技術(shù)工作，需要從技術(shù)、經(jīng)濟、社會、安全和環(huán)保等多方面進行綜合考慮。糧食干燥系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)是進行糧食干燥系統(tǒng)的工藝設(shè)計、車間布置、設(shè)備選型和工程設(shè)計，并使整個設(shè)計技術(shù)先進、操作方便、經(jīng)濟合理、安全可靠。
1、糧食干燥系統(tǒng)工藝設(shè)計
完整的糧食干燥系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括：干燥設(shè)備（糧食烘干機）；供熱設(shè)備（熱風(fēng)爐、換熱器）；輸送設(shè)備（皮帶輸送機、斗式提升機）；清理設(shè)備（初清篩、振動篩、磁選器）；緩存設(shè)備（烘前倉、烘后倉）和計量設(shè)備（在線流量計），并配備除塵及電控系統(tǒng)。糧食干燥系統(tǒng)中的設(shè)備可根據(jù)實際需要和工藝要求進行調(diào)整，但是要保證整個工藝能夠順利完成進糧、清理、干燥、出糧等功能”，富通新能源生產(chǎn)銷售滾筒烘干機、氣流式烘干機等烘干烘干機械設(shè)備。
1.1糧食干燥系統(tǒng)典型工藝
1.1.1典型工藝流程圖
1.2工藝設(shè)計應(yīng)考慮的問題
1.2.1工藝流程的可操控性
工藝流程中各種設(shè)備的配置要合理，糧食的運行要暢通無阻，各種工藝條件要容易控制和實現(xiàn)。操作和控制要簡單、靈敏和有效。
1.2.2工藝靈活性
整個工藝過程應(yīng)有一定的靈活性。為了滿足用戶要求，在平面和空間位置足夠的情況下，濕糧可以繞過烘前倉直接經(jīng)斗式提升機進入烘干機，干糧也可以繞過提升機和烘后倉而直接向外輸送。這樣既可以降低干燥系統(tǒng)運行成本，又可以減少糧食因多次提升、人倉而引起的裂紋和破碎。
1.2.3不合格糧食的循環(huán)工藝
不合格糧食指烘后糧食水分超過用戶要求的糧食。在進行工藝設(shè)計時應(yīng)該考慮不合格糧食循環(huán)工藝。在烘干機開始運行時要排出一部分不合格糧食，這部分不合格糧食應(yīng)能夠再循環(huán)進入烘干機，最好是能進入烘前倉。當(dāng)濕糧水分大大超過設(shè)計降水率時，可啟動不合格糧食循環(huán)工藝，采取循環(huán)干燥。
1.2.4節(jié)能工藝
糧食干燥是一個耗費能量（尤其是熱能）的作業(yè)。我國傳統(tǒng)的高水分糧主產(chǎn)區(qū)——東北三省和內(nèi)蒙古，現(xiàn)有的順（逆）流、混流、順混流及錯流糧食烘干機的單位熱耗大約為5860-9210J/kg。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，近年來我國對能源的需求猛增，能源持續(xù)緊缺，燃料價格持續(xù)上漲，因此在進行糧食干燥工藝設(shè)計時要考慮合理的節(jié)能工藝。
(1)限制熱量浪費，減少傳熱損失。主要途徑有：在熱風(fēng)爐壁、烘干機壁板、熱風(fēng)管、換熱器壁板等處采取保溫隔熱措施，以防止熱量以對流和輻射的方式散失；減少糧食過度干燥；提高加工精度，在管道及烘干機各段之間的連接處采用密封圈，以使熱空氣連接處密封，減少因熱空氣泄漏而造成的熱量損失。
(2)廢氣熱量的回收利用。廢氣回收工藝主要有：回收部分廢氣（干燥段下部廢氣和冷卻廢氣）用來預(yù)熱濕糧；把部分廢氣（干燥段下部廢氣和冷卻廢氣）同一定量的外界空氣混合，將混合氣送入換熱器后經(jīng)熱風(fēng)機進入干燥室，用來干燥糧食；部分干燥廢氣（干燥段下部廢氣和冷卻廢氣）可直接經(jīng)熱風(fēng)機進入干燥室，用來干燥糧食。
(3)回收換熱器的煙道廢氣，煙道氣溫度不得低于130℃，其工藝主要有：利用引風(fēng)機將部分煙道廢氣用來預(yù)熱濕糧；利用煙道氣預(yù)熱進入換熱器的冷空氣。
(4)減少廢氣帶走的熱量。在保證干燥強度，并確保干燥效果的前提下，適當(dāng)減少熱空氣的量，提高廢氣飽和程度。在其它條件相同的情況下，如果減少熱空氣的量，則干燥廢氣的量相應(yīng)減少，廢氣飽和程度增加，那么干燥廢氣帶出熱量將減少；在保證熱風(fēng)帶水能力的前提下，最大限度地提高熱風(fēng)的濕度；盡量降低干燥廢氣的溫度，增加其濕度。
在進行工藝設(shè)計時，一方面要考慮節(jié)能工藝的可行性和合理性，另一方面要考慮采用節(jié)能工藝引起的成本增加。
2、糧食干燥系統(tǒng)中設(shè)備選型原則
2.1糧食烘干機的選型原則
糧食烘干機的選型是相當(dāng)復(fù)雜的，不僅應(yīng)考慮處理量和降水幅度、糧食品種、干燥后糧食的用途等因素，而且應(yīng)考慮投資成本、運行成本、環(huán)境、糧食干燥期、收割方式、籽粒成熟程度等諸多因素，以達到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、操作安全、使用有效的最佳目的。
2.1.1根據(jù)處理量和降水幅度選擇糧食烘干機
對于我國傳統(tǒng)的高水分糧主產(chǎn)區(qū)——東北三省和內(nèi)蒙古，要求烘干機對糧食的處理量大(200～1000t/d)，降水幅度高(10-18個百分點)，可優(yōu)先選用順（逆）流烘干機，也可選用順混流、混流或錯流烘干機。
對于南方地區(qū)及長江流域和黃淮流域，一般要求處理量?。?0-100t/d），降水幅度也不大（2-5個百分點），可選用小型連續(xù)式糧食烘干機，也可選用批量循環(huán)烘干機或流化烘干機，烘干機可以選用固定式的，也可以選用移動式的。但是，如果要求處理量大且降水幅度不高，可選用順混流、順逆流或逆混流等組合固定連續(xù)式烘干機，也可以選用混流或順流等固定連續(xù)式烘干機。
2.1.2根據(jù)糧食品種選擇糧食烘干機
不同的糧食品種，其結(jié)構(gòu)和組成成分不同，干燥特性也不同，因此要選擇合理的干燥條件，選用合適的烘干機。
對于稻谷等易烘損糧食，應(yīng)采用較溫和的干燥條件。采用低溫、大風(fēng)量，并給稻谷充分的緩蘇時間，合理地冷卻與干燥，防止谷粒表面產(chǎn)生裂紋（爆腰），糧粒的受熱溫度不超過40℃。稻谷干燥可優(yōu)先選用順混流、混流連續(xù)式糧食烘干機，也可選用批量循環(huán)烘干機、流化烘干機或順流、順逆流稻谷烘干機。
對于玉米，主要產(chǎn)區(qū)是東北三省和內(nèi)蒙古，烘干季節(jié)長，外界條件變化大，濕糧水分因年景而差別大，應(yīng)盡量減少干燥后玉米的裂紋率和破碎率，糧粒的受熱溫度不超過50-55℃，并且要求烘干機有較強的超產(chǎn)能力。玉米干燥可優(yōu)先選用順流、順逆流或順混流烘干機，也可以選用混流烘干機。
對于小麥，干燥后應(yīng)能磨出高質(zhì)量的面粉，且面筋質(zhì)量不應(yīng)有較大變化，糧粒的受熱溫度不超過55～60℃，可選用順混流、混流烘干機，也可選用流化烘干機。
對于油菜籽，既要保證出油率，又要保證降水效果，可采用較高的干燥溫度。油菜籽的受熱溫度控制在70℃時降水效果好并可保證出油率，且油菜籽干燥不能緩蘇，干燥后應(yīng)立即冷卻且應(yīng)冷透。油菜籽干燥優(yōu)先選用混流烘干機，也可以選用順混流或流化烘干機。
對于大豆，既要保證出油率，又要防止大豆爆腰，應(yīng)采用溫和的干燥條件，糧粒的受熱溫度不超過30～35℃，可優(yōu)先選用混流烘干機，也可以選用順混流或流化烘干機。
2.1.3根據(jù)干燥后糧食的用途選擇糧食烘干機
如果糧食干燥后用于飼料加工，由于對干燥后糧食品質(zhì)要求不高，可以適當(dāng)升高熱風(fēng)溫度，這將節(jié)約一次性投資和干燥作業(yè)運行費用，可選用高溫快速烘干機。
如果糧食干燥后供人類食用，應(yīng)保證干燥后糧食的食用品質(zhì)t營養(yǎng)成分不變化，則熱風(fēng)溫度不能太高，以保證干燥后糧食溫度不超過它的允許受熱溫度。此時，應(yīng)采用溫和的干燥條件，可選用低溫烘干機或低溫真空烘干機。
如果糧食干燥后用作種子，那么要采用更溫和的干燥條件，使用較低的干燥溫度并嚴(yán)格控制糧食的受熱溫度，以保證種子發(fā)芽率。應(yīng)選用低溫慢速烘干機、低冷凍烘干機或低溫真空烘干機，可以是連續(xù)式或批量循環(huán)式烘干機。
2.2供熱設(shè)備的選型原則
糧食干燥系統(tǒng)的供熱設(shè)備包括熱風(fēng)爐和換熱器。選擇熱風(fēng)爐時不僅應(yīng)考慮供熱能力、熱效率，還應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐哪茉春徒?jīng)濟發(fā)展情況以及環(huán)保要求和烘后糧食的污染情況。
煤碳資源豐富的地區(qū)或靠近產(chǎn)煤地區(qū)且交通便利的地區(qū)，可選用燃煤熱風(fēng)爐。水稻主產(chǎn)區(qū)或有大型稻谷加工廠的地區(qū)可選用稻殼爐，以降低成本。有油田或天燃?xì)獾牡貐^(qū)，可選用燃油或燃?xì)鉅t。從降低成本角度考慮，大型糧食烘干機宜選用燃煤熱風(fēng)爐或稻殼爐，小型糧食烘干機宜選用燃油或燃?xì)鉅t。要充分發(fā)揮地域優(yōu)勢，利用太陽能干燥糧食。我國是農(nóng)業(yè)大國，擁有極為豐富的農(nóng)作物秸稈、稻殼、玉米芯等生物質(zhì)資源，對其進行簡單的加工處理即可成為良好的糧食干燥能源，在有些地區(qū)可選用玉米芯燃燒爐、秸稈燃燒爐、稻殼燃燒爐等干燥糧食。
燃煤熱風(fēng)爐、玉米芯燃燒爐、秸稈燃燒爐和稻殼爐均應(yīng)配備換熱器，燃油或燃?xì)鉅t多不配換熱器。干燥稻谷時，選用燃油或燃?xì)鉅t可不配換熱器，選用燃煤熱風(fēng)爐也可不配換熱器，因為污染是從表面開始逐漸滲入的，其表層谷殼組織疏松、粗糙、吸附能力強，三四苯并芘大部分被谷殼吸附了。因此稻谷經(jīng)脫殼等加工成大米，大米中三四苯并芘的含量大為降低，且在安全范圍之內(nèi)。
2.3附屬設(shè)備的選型原則
濕糧倉與干糧倉應(yīng)選用裝配式波紋鋼板倉或螺旋卷邊鋼板倉，倉容應(yīng)與烘干機生產(chǎn)能力相適應(yīng)，有24-30h不間斷連續(xù)供料和接料能力，一般倉容是烘干機日處理量的1.5-2倍。濕糧倉與烘干機之間及烘干機與干糧倉之間輸送設(shè)備的產(chǎn)量應(yīng)為烘干機處理量的2倍左右，濕糧倉前的清理與輸送設(shè)備產(chǎn)量應(yīng)為烘干機處理量的3倍左右，以防止在烘干機產(chǎn)量增加時，附屬設(shè)備產(chǎn)量不足，成為整個干燥系統(tǒng)的瓶頸。干糧倉后的輸送設(shè)備產(chǎn)量應(yīng)能滿足在8～12h內(nèi)輸送完整倉糧食。如對于處理量500t/d的烘干機，一般配備的濕糧倉、干糧倉倉容為1000t；濕糧倉與烘干機之間及烘干機與干糧倉之間輸送設(shè)備產(chǎn)量是50t/h；初清篩及進濕糧倉的輸送設(shè)備產(chǎn)量是100t/h；干糧倉后的輸送設(shè)備產(chǎn)量100t/h。
糧食烘干機應(yīng)配備糧食水分在線檢測與控制系統(tǒng)，應(yīng)可實現(xiàn)熱介質(zhì)溫度與濕度、廢氣溫度與濕度、糧食水分與溫度、料位、排糧速度（或糧食流量）的在線顯示與全自動控制；排糧速度應(yīng)能手動控制；配備故障預(yù)警、報警與監(jiān)視裝置。
前置設(shè)備的出口標(biāo)高等于后續(xù)設(shè)備的人口標(biāo)高加上連接溜管的垂直高度，對濕糧要保證溜管傾角不小于45°，對于糧要保證不小于36。，據(jù)此可以定出設(shè)備的高度。
3、糧食干燥車間布置
3.1糧食干燥車間平面布置
3.1.1平面布置的內(nèi)容
糧食干燥車間通常包括：生產(chǎn)設(shè)施（糧食烘干機、供熱設(shè)備、輸送設(shè)備、清理設(shè)備、濕糧倉、干糧倉、控制室、煤及煤渣露天堆場、濕糧堆場等）；生產(chǎn)輔助設(shè)施（通風(fēng)除塵系統(tǒng)、機修間、化驗室）；生活行政設(shè)施（車間辦公室、休息室、更衣室、浴室、衛(wèi)生間）。
3.1.2平面布置的原則
干燥車間平面布置應(yīng)符合整個糧庫或糧食加工廠的總平面布置并與公用工程系統(tǒng)、運輸流結(jié)合成一有機整體；盡可能做到占地面積少，建設(shè)、安裝費用及生產(chǎn)成本低；便于生產(chǎn)管理，物料運輸、操作維修方便；妥善解決防火、防爆、防腐等問題；控制室、車間辦公室、休息室、更衣室、浴室、衛(wèi)生間等應(yīng)集中布置。
3.2糧食干燥車間設(shè)備布置
3.2.1設(shè)備布置的內(nèi)容
糧食干燥車間設(shè)備布置的內(nèi)容主要包括：確定各個設(shè)備在車間中的位置；確定場地與建筑物的尺寸；確定熱風(fēng)管路、冷風(fēng)管路、通風(fēng)除塵管路、溜管及電氣控制管線的走向與布置。
3.2.2設(shè)備布置的原則
(1)各設(shè)備之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈g距，除考慮設(shè)備本身所占空間，還應(yīng)考慮有足夠的安裝、操作、通行、拆卸及檢修所需要的空間，盡可能縮短設(shè)備間的管線長度。
(2)盡可能減少糧食干燥車間的占地面積。
(3)工藝流程順暢、簡單。
(4)控制室的位置應(yīng)保證對烘干機運行狀況的觀察，便于發(fā)現(xiàn)問題并及時處理。
(5)整個干燥系統(tǒng)進、出糧方便，糧庫或糧食加工廠內(nèi)應(yīng)有濕糧及干糧儲存的位置。
(6)煤及爐渣應(yīng)有一定的暫存地并能方便地進、出。
(7)噪聲大的設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離休息室。
(8)傳動設(shè)備應(yīng)有安裝安全防護裝置的位置。
(9)符合安全要求，如采用油爐供熱時，油罐應(yīng)與油爐保持一定的距離，一般不小于18m。
(10)符合建筑要求，通廊、操作臺、爬梯應(yīng)統(tǒng)一布置，以免零亂無序。
4、糧食烘干機設(shè)計
41糧食烘干機設(shè)計一般方法步驟
4.1.1設(shè)計資料及數(shù)據(jù)搜集
烘干機的設(shè)計通常應(yīng)掌握以下設(shè)計資料及數(shù)據(jù)。
(1)設(shè)備生產(chǎn)能力；干燥介質(zhì)的類型；對糧食的供熱方式與干燥介質(zhì)的加熱方法；干燥介質(zhì)的循環(huán)特點（強制、自然）；糧食裝填和輸送方法；使用地區(qū)。
(2)糧食糧食的種類和產(chǎn)地；烘后糧食用途；初始水分和最終水分；初始溫度和最高允許受熱溫度；糧食的比熱容、粒度、體積質(zhì)量、成分、靜止角、懸浮速度等。
(3)工藝參數(shù)外界空氣參數(shù)和廢氣參數(shù)；表觀風(fēng)速；廢氣排離速度；干燥速率；干燥時間、冷卻時間與緩蘇時間；干燥介質(zhì)的參數(shù)（如最高允許溫度）；干燥強度；單位熱介質(zhì)消耗量與單位熱量消耗量。
4.1.2烘干機設(shè)計計算
為了把烘干機的靜力學(xué)計算同干燥過程的動力學(xué)結(jié)合起來，必須有干燥曲線及其方程式‘2]。根據(jù)這些曲線把干燥室分成區(qū)段，并按區(qū)段進行設(shè)計計算。最好采用計算機程序模擬糧食干燥的動態(tài)過程以供設(shè)計時參考。烘干機設(shè)計計算應(yīng)按如下步驟進行。
(1)總體部分烘干機的選型；干燥過程的方案依據(jù)及制定。
(2)干燥段的計算干燥段的熱量衡算；干燥段的物料衡算；干燥段基本外形尺寸的確定；對干燥過程作I-D或T-D圖。
(3)冷卻段的計算冷卻方式的選擇；冷卻段的熱量衡算；冷卻段的物料衡算；冷卻段基本外形尺寸的確定；對冷卻過程作I-D或T-D圖。
(4)熱風(fēng)機的選擇風(fēng)道系統(tǒng)的擬定；熱風(fēng)機體積風(fēng)量的計算；熱風(fēng)機阻力的計算（包括糧層阻力、管道阻力、換熱器阻力）；熱風(fēng)機的選型及電機功率的計算。
(5)冷風(fēng)機的選擇風(fēng)道系統(tǒng)的擬定；冷風(fēng)機體積風(fēng)量的計算，冷卻風(fēng)量的選擇要留有足夠的余量，以免因原糧水分低或環(huán)境條件變化導(dǎo)致烘干機產(chǎn)量增大時，出現(xiàn)干燥后糧食冷卻不足的現(xiàn)象；冷風(fēng)機阻力的計算（包括糧層阻力、管道阻力）；冷風(fēng)機的選型及電機功率的計算。
(6)供熱設(shè)備的選型與計算供熱器的選型與計算；換熱器的選型與計算。
(7)烘干機結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)制定；設(shè)備的機械計算（強度、剛度、排糧傳動機構(gòu)等）；烘干機截面的確定；烘干機各段高度的確定。
4.2烘干機設(shè)計的一般原則
(1)結(jié)構(gòu)模塊化、零件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。這樣便于系列化生產(chǎn)，便于加工制造與安裝。
(2)具有可接近性。烘干機應(yīng)配有觀察窗、檢查門、平臺、爬梯、護攔等，便于安裝、檢查和維修。
(3)應(yīng)滿足強度和剛度要求，達到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
(4)應(yīng)保證設(shè)備的耐久性，應(yīng)考慮角狀管的防腐處理。
(5)在用材和制造上，應(yīng)考慮制造方便，減少加工量，力求降低設(shè)備的制造成本。
(6)應(yīng)考慮運輸成本及其方便性。
(7)進出糧應(yīng)方便、均勻。烘干機的出口應(yīng)達到一定高度，以便于與在線水分儀和后續(xù)輸送設(shè)備連接，有時還應(yīng)考慮后續(xù)輸送設(shè)備的轉(zhuǎn)向輸送所需空間位置。整個烘干機截面排糧應(yīng)均勻，對于截面大的烘干機應(yīng)保證在整個截面上均勻進糧。
(8)在我國北方地區(qū)使用的糧食烘干機外壁應(yīng)有保溫層，減少烘干機的散熱，應(yīng)選擇合適的保溫材料，確定經(jīng)濟合理的保溫層厚度，即最佳經(jīng)濟厚度，同時應(yīng)確定可行的保溫結(jié)構(gòu)（常采用填充式保溫結(jié)構(gòu)），一般采用40-60mm的巖棉，最外面為0.35-0.6mm彩鋼板。
5、建議
(1)進行糧食干燥系統(tǒng)設(shè)計時，在保證經(jīng)濟性、實用性的前提下，盡量采用新工藝、新材料、新裝備。應(yīng)根據(jù)實踐經(jīng)驗，不斷對現(xiàn)有的設(shè)計進行改進，以達到最優(yōu)化設(shè)計。
(2)在進行糧食干燥設(shè)計時，建議采用多種設(shè)計方法，并對比這些設(shè)計方法，相互驗證，取長補短，以達到各個工藝參數(shù)的最佳組合。例如綜合采用狀態(tài)設(shè)計方法（傳統(tǒng)的質(zhì)熱衡算）、過程設(shè)計方法（計算機模擬設(shè)計）和經(jīng)驗設(shè)計方法，用經(jīng)驗參數(shù)和計算機模擬參數(shù)來驗證用狀態(tài)設(shè)計方法計算的結(jié)果。
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糧食干燥系統(tǒng)設(shè)計
來源：環(huán)球糧機網(wǎng)發(fā)布時間：2015-08-22 18:15:44
