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5h-1小型玉米烘干機干燥室與加熱器的設計
來源：環球糧機網發布時間：2015-05-25 13:59:25
國外對玉米干燥問題進行了大量的研究工作，在單粒和薄層干燥研究的基礎上，又開始了有實用價值的玉米深床干燥的研究，提出了一些玉米干燥的數學模型。計算機模擬方法也被應用于玉米干燥的研究上。國內對玉米干燥的研究從80年代開始。一些專家、學者根據我國國情，在玉米干燥理論和干燥技術上做了大量探討，為設計適合我國特點的玉米干燥系統提供了理論上的依據。 吉林省是我國玉米的主要產地，每年糧食部門收購的高水分玉米達600萬t以上。由于農戶銷售的玉米價格是根據玉米含水量多少而確定的，因而直接影響到農戶的經濟效益。為解決這一實際問題，依據玉米干燥理論、干燥技術的要求，我們研制出5H-1小型玉米烘干機。烘干機的總體結構包括干燥室、加熱器、風機及傳動裝置和機架組成。本文著重介紹了烘干機干燥室和加熱器的結構設計，其它部件已在前文做了介紹。 1、干燥室的設計參數 根據設計制造要求，將含水量26％－28％的玉米經過烘干，使其含水量降至約18％。經過計算及多次試驗得出：將1t玉米放入干燥室進行干燥，其作業時間2h，可達到降水的要求。為此將烘干機生產率確定為0.4-0.6t/h，每天工作按16小時計算，可烘干玉米的8噸。 據《糧倉機械設計手冊》數據，玉米容量rgw＝720~820kg/m3,在設計倉容量時選用下限值，在計算載荷時選用上限值。據此，能夠容納1噸玉米的倉容量Ｖgw為：Ｖgw＝1000/720=1.39m3。 選取內外網間的玉米厚度為250毫米，外網直徑φ1200毫米，內網直徑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根據設計數據進行理論計算過程驗證:此結構滿足設計要求。 2、加熱器的設計參數 影響玉米薄層干燥速率最顯著的因素是熱風溫度，其次是玉米的初始水分，風量比的影響很小。隨著熱風溫度和初始水分的增加，玉米的干燥速率加快。 由于熱風溫度是影響玉米干燥速率的重要因素，我們設計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，在達到規定的溫度時直接進入干燥室對玉米進行烘干。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，由下至上形成不規則排列，其優點是加熱均勻，利于煙氣流動和炭灰回落以及增大干燥介質的受熱表面，提高熱量利用率。 為便于農戶操作，在熱風出口設有溫度計用來測定熱風溫度，可通過改變秸稈投入量控制風溫以滿足要求。在加熱器與干燥室連接處設插板，熱風從干燥室下部進入，在熱風入口的對面設置風葉片，第一可避免局部溫度過高；第二可在導風葉片作用下，使熱風快速、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帶通風孔的罩蓋，既可避免熱風過快流失，又可阻擋外界雜質落入玉米中。 3、結論 通過對5H-1型玉米烘干機的傳熱過程理論研究和主要裝置設計參數的研究證明：該機主要特點是利用純凈的熱空氣穿過玉米層，玉米不受污染；結構簡單，易于農戶操作，整機為可移動式；以玉米秸稈作為燃料是區別于其它小型烘干機的突出特點，既可減少秸稈過剩造成的環境污染，亦可消除玉米螟的棲身之地，可謂一舉多得。5H-1小型玉米烘干機非常適合東北玉米帶農區的經濟狀況， 國外對玉米干燥問題進行了大量的研究工作，在單粒和薄層干燥研究的基礎上，又開始了有實用價值的玉米深床干燥的研究，提出了一些玉米干燥的數學模型。計算機模擬方法也被應用于玉米干燥的研究上。國內對玉米干燥的研究從80年代開始。一些專家、學者根據我國國情，在玉米干燥理論和干燥技術上做了大量探討，為設計適合我國特點的玉米干燥系統提供了理論上的依據。 吉林省是我國玉米的主要產地，每年糧食部門收購的高水分玉米達600萬t以上。由于農戶銷售的玉米價格是根據玉米含水量多少而確定的，因而直接影響到農戶的經濟效益。為解決這一實際問題，依據玉米干燥理論、干燥技術的要求，我們研制出5H-1小型玉米烘干機。烘干機的總體結構包括干燥室、加熱器、風機及傳動裝置和機架組成。本文著重介紹了烘干機干燥室和加熱器的結構設計，其它部件已在前文做了介紹。 1、干燥室的設計參數 根據設計制造要求，將含水量26％－28％的玉米經過烘干，使其含水量降至約18％。經過計算及多次試驗得出：將1t玉米放入干燥室進行干燥，其作業時間2h，可達到降水的要求。為此將烘干機生產率確定為0.4-0.6t/h，每天工作按16小時計算，可烘干玉米的8噸。 據《糧倉機械設計手冊》數據，玉米容量rgw＝720~820kg/m3,在設計倉容量時選用下限值，在計算載荷時選用上限值。據此，能夠容納1噸玉米的倉容量Ｖgw為：Ｖgw＝1000/720=1.39m3。 選取內外網間的玉米厚度為250毫米，外網直徑φ1200毫米，內網直徑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根據設計數據進行理論計算過程驗證:此結構滿足設計要求。 2、加熱器的設計參數 影響玉米薄層干燥速率最顯著的因素是熱風溫度，其次是玉米的初始水分，風量比的影響很小。隨著熱風溫度和初始水分的增加，玉米的干燥速率加快。 由于熱風溫度是影響玉米干燥速率的重要因素，我們設計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，在達到規定的溫度時直接進入干燥室對玉米進行烘干。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，由下至上形成不規則排列，其優點是加熱均勻，利于煙氣流動和炭灰回落以及增大干燥介質的受熱表面，提高熱量利用率。 為便于農戶操作，在熱風出口設有溫度計用來測定熱風溫度，可通過改變秸稈投入量控制風溫以滿足要求。在加熱器與干燥室連接處設插板，熱風從干燥室下部進入，在熱風入口的對面設置風葉片，第一可避免局部溫度過高；第二可在導風葉片作用下，使熱風快速、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帶通風孔的罩蓋，既可避免熱風過快流失，又可阻擋外界雜質落入玉米中。 3、結論 通過對5H-1型玉米烘干機的傳熱過程理論研究和主要裝置設計參數的研究證明：該機主要特點是利用純凈的熱空氣穿過玉米層，玉米不受污染；結構簡單，易于農戶操作，整機為可移動式；以玉米秸稈作為燃料是區別于其它小型烘干機的突出特點，既可減少秸稈過剩造成的環境污染，亦可消除玉米螟的棲身之地，可謂一舉多得。5H-1小型玉米烘干機非常適合東北玉米帶農區的經濟狀況，有極高的推廣價值。有極高的推廣價值。
