專利名稱：谷物復(fù)合工藝干燥機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械設(shè)備，尤指一種谷物復(fù)合工藝干燥機(jī)。
傳統(tǒng)的谷物干燥機(jī)進(jìn)行谷物干燥多為單一干燥工藝和單一風(fēng)溫，其優(yōu)點(diǎn)是制造簡單、技術(shù)難度小，但其缺點(diǎn)是浪費(fèi)能源、干燥后物料水份存有不均勻性，谷物品質(zhì)不易得到保證，諸如稻谷烘干后爆腰率明顯提高，特別對于熱敏感性強(qiáng)的谷物不能實(shí)現(xiàn)快速干燥。
針對現(xiàn)有谷物干燥機(jī)的不足之處，本實(shí)用新型的主要目的是提供一種高效節(jié)能、保證物料干燥品質(zhì)、可廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品中多種顆粒狀物料干燥降水用途的谷物復(fù)合工藝干燥機(jī)。
首先，本實(shí)用新型的設(shè)計人在多年理論研究和實(shí)際試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)物料干燥自身具有的水分?jǐn)U散轉(zhuǎn)移規(guī)律，提出了順、混流干燥加緩蘇的復(fù)合干燥理論和工藝方法，該方法克服了單一工藝干燥機(jī)的弱點(diǎn)，本實(shí)用新型所設(shè)計的谷物復(fù)合工藝干燥機(jī)是特為配合該方法而設(shè)計出的。
本實(shí)用新型的具體技術(shù)構(gòu)成是一種谷物復(fù)合工藝干燥機(jī)，其為矩形箱式組合結(jié)構(gòu)，頂部為設(shè)有進(jìn)料口的料箱，料箱下兩側(cè)為干燥室，中部為風(fēng)室，其特征是兩側(cè)干燥室結(jié)構(gòu)相同并對稱設(shè)置，兩側(cè)的干燥室從上向下依次為分為順流干燥段、緩蘇換向交換段、混流干燥段、緩蘇段、順流干燥段、緩蘇換向交換段、混流干燥段、緩蘇段、冷卻段，底部為排糧段；其中，順流干燥室內(nèi)設(shè)有多個熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)管，混流干燥段及冷卻段內(nèi)也設(shè)有多個進(jìn)風(fēng)管，緩蘇換向交換段內(nèi)裝有多個換向交換器，排糧段內(nèi)設(shè)有排糧攪龍(是為設(shè)有螺旋翻轉(zhuǎn)齒的軸桿)，可將進(jìn)入排糧段內(nèi)的谷物排出干燥機(jī)外；風(fēng)室又分隔成中央的高溫風(fēng)室、兩側(cè)低溫風(fēng)室、以及底部的冷風(fēng)室；高溫風(fēng)室與順流干燥段相通，低溫風(fēng)室與混流干燥段相通，冷風(fēng)室與冷卻段相通，冷風(fēng)室外接冷風(fēng)機(jī)；干燥機(jī)的熱源供應(yīng)裝置包括設(shè)于外底部的一高溫風(fēng)管，其一端連通干燥機(jī)的高溫風(fēng)室，另端連接風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)另端接通熱風(fēng)入口，在熱風(fēng)入口與風(fēng)機(jī)之間設(shè)有風(fēng)門，該風(fēng)門與一聯(lián)動手柄機(jī)構(gòu)連接；低溫風(fēng)室連通外設(shè)的低溫?zé)犸L(fēng)道，低溫?zé)犸L(fēng)道另端連接另一風(fēng)機(jī)，該另一風(fēng)機(jī)內(nèi)設(shè)有冷風(fēng)控制插門，另一風(fēng)機(jī)的另端亦接上述熱風(fēng)入口，并于另一風(fēng)機(jī)與熱風(fēng)入口之間設(shè)有一另一風(fēng)門，該另一風(fēng)門亦與上述聯(lián)動手柄機(jī)構(gòu)連接，聯(lián)動手柄機(jī)構(gòu)再由一緊固螺栓定位，由此實(shí)現(xiàn)了利用同一熱源裝置提供不同的風(fēng)溫、不同風(fēng)壓、不同風(fēng)量的熱風(fēng)。
排糧段內(nèi)還設(shè)有兩個轉(zhuǎn)向相反的排料輪，由該排料輪的轉(zhuǎn)速調(diào)整控制物料在干燥機(jī)內(nèi)停留、干燥時間，并在其正上方處設(shè)有折流板，以保證物料均勻一對致下落。
所述換向交換器大小相等、結(jié)構(gòu)相同、呈兩列排布，每一個換向交換器包括中間隔板，將交換器區(qū)隔成左進(jìn)料管和右進(jìn)料管，且左進(jìn)料管與右進(jìn)料管的一側(cè)是設(shè)計成單向傾斜收縮狀，可實(shí)現(xiàn)物料在流動中位置交換的目的，從而提高物料干燥的均勻性。
順流干燥段的熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)管為中間夾有鹽棉板的雙層金屬薄板角狀管，采用中間夾有鹽棉(石棉)板的雙層金屬薄板角狀管，可以有效地保證角狀管的內(nèi)外側(cè)之間幾乎無熱傳導(dǎo)現(xiàn)象，可以忽略物料經(jīng)過角狀管的外側(cè)時，產(chǎn)生溫升現(xiàn)象。
茲對本實(shí)用新型可達(dá)成的有益效果作進(jìn)一步的理論分析說明物料干燥過程可劃分為恒速干燥階段和降速干燥階段。對于成熟后的顆粒狀谷物物料來說，干燥過程是在降速干燥的區(qū)域進(jìn)行，物料干燥降水速率受其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性、理化特性、水分子的分布規(guī)律和擴(kuò)散轉(zhuǎn)移規(guī)律以及外部作用條件所約束。降速干燥階段降水速率下降，單位熱耗增加。當(dāng)物料處于環(huán)境溫度較高、相對濕度較低的狀態(tài)時，物料從熱空氣中吸熱后，物料內(nèi)的水分子動能增加，打破了物料的原有水分子平衡狀態(tài)，物料表皮開始失去水分，產(chǎn)生水分梯度。物料在水分梯度和溫度的作用下，水分不斷向外轉(zhuǎn)移擴(kuò)散和析出。干燥過程正是通過破壞物料原有的水分平衡狀態(tài)，通過強(qiáng)制加熱和通風(fēng)的辦法來實(shí)現(xiàn)快速干燥降水，使物料處于新的穩(wěn)定的安全水分平衡狀態(tài)，達(dá)到長期安全儲藏的目的。
而本實(shí)用新型使用時的工作原理是在干燥伊始，物料內(nèi)的水分處于相對水分較高的原有平衡狀態(tài)時，采用順流干燥工藝，使用高溫、低濕度的熱空氣，快速提高物料溫度，增加物料內(nèi)的水分子動能，當(dāng)動能超過束縛水分子的約束力時，物料中的水分向外轉(zhuǎn)移擴(kuò)散，物料表皮的水分開始析出。隨著物料和熱風(fēng)同向向下運(yùn)動，熱風(fēng)溫度快速下降，相對濕度增加較快。在該干燥過程中，物料長期處于相對濕度較大的熱空氣中，表皮不會因失水過快而形成內(nèi)外水分差異過大，出現(xiàn)表皮變硬現(xiàn)象。當(dāng)熱空氣中的相對濕度達(dá)到一定值時，順流干燥過程結(jié)束；經(jīng)過順流干燥工藝后的谷物繼續(xù)向下運(yùn)動進(jìn)入緩蘇換向交換段內(nèi)，緩蘇期內(nèi)雖然即無熱空氣，又無冷空氣通過物料，但由于物料的溫度較高，其內(nèi)部的水分一直不斷向物料表皮轉(zhuǎn)移擴(kuò)散，加之物料表皮又具有吸濕能力強(qiáng)的特點(diǎn)，所以經(jīng)過一定時間的緩蘇后，物料內(nèi)的水分梯度繼續(xù)下降，表皮變濕(俗稱‘出汗’)后，緩蘇期結(jié)束；物料繼續(xù)向下運(yùn)動，進(jìn)入混流干燥段，采用中低溫的混流干燥工藝，可以有效的節(jié)省能源，同樣達(dá)到快速去除表皮水分的目的。采用中低溫的混流干燥工藝，也減緩了物料內(nèi)的水分梯度的繼續(xù)增大，有效的預(yù)防物料表皮水分過小引起的縮裂、爆腰現(xiàn)象的發(fā)生；經(jīng)過混流干燥工藝后的物料，再經(jīng)過一定緩蘇時間后，物料內(nèi)的水分梯度繼續(xù)變小，物料水分趨向于一個含水率已降低的新平衡狀態(tài)。
物料經(jīng)過上述的順流干燥一緩蘇換向一混流干燥一緩蘇后，即完成一個干燥循環(huán)過程，依據(jù)物料降水幅度要求，可以很容易地組裝成帶有兩個或三個上述干燥循環(huán)過程的干燥機(jī)，也可以在帶有一個干燥循環(huán)過程的干燥機(jī)上，采用自循環(huán)的方法實(shí)現(xiàn)多次干燥循環(huán)過程，以便滿足需要小生產(chǎn)率、大降水幅度的要求。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，物料經(jīng)過一個干燥循環(huán)過程后，在保證干燥品質(zhì)的條件下，小麥、玉米物料一次降水幅度為4～5％；稻谷物料一次降水幅度3～4％，爆腰增率2％。采用本實(shí)用新型較其它單一干燥工藝的干燥機(jī)節(jié)省能源，單位能耗下降10％以上。
綜上所述，本實(shí)用新型成功地解決了同一熱源裝置供給不同的風(fēng)溫和風(fēng)量的技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)了在干燥過程中，根據(jù)物料的水份梯度和物料的干燥狀態(tài)及熱空氣的溫、濕度狀況，采用不同的風(fēng)溫、風(fēng)量，在保證谷物干燥品質(zhì)的前提下，快速干燥物料，節(jié)約能源，降低單位能耗。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。


圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型內(nèi)部構(gòu)造側(cè)面示意圖。
圖3是沿圖2所示的A-A線剖視圖，顯示緩蘇段中的換向交換器俯視圖。
圖4是圖3所示的Ⅱ部分放大圖。
圖5至圖8分別為圖4中B-B、C-C、D-D、E-E剖面圖，顯示換向交換器不同截面位置的剖面圖。
圖9是圖3的F-F剖示視，顯示在同一斷面上的兩列換向交換器工作過程。
圖10是
圖1中Ⅰ部分放大圖，顯示中間夾有保溫材料的雙層金屬薄板的角狀管斷面。
圖11是圖2中的Ⅲ部分排糧段的斷面圖。
請參見
圖1、2所示，本實(shí)用新型谷物復(fù)合工藝干燥機(jī)為矩形箱式組合結(jié)構(gòu)，頂部為料箱13，料箱13頂部設(shè)有進(jìn)料口131，料箱13下兩側(cè)為干燥室，中部為風(fēng)室，兩側(cè)干燥室結(jié)構(gòu)相同并對稱設(shè)置，兩側(cè)的干燥室從上向下依次為分為順流干燥段14、緩蘇換向交換段15、混流干燥段16、緩蘇段17、順流干燥段18、緩蘇換向交換段19、混流干燥段20、緩蘇段21、冷卻段22，底部為排糧段23，排糧段23內(nèi)設(shè)有排糧攪龍12(為設(shè)有螺旋翻轉(zhuǎn)齒的軸桿)，可將進(jìn)入排糧段23內(nèi)的谷物排出干燥機(jī)外；另于排糧段23內(nèi)設(shè)有兩個轉(zhuǎn)向相反的排料輪36，并在其正上方一定高度處設(shè)有折流板35，以保證物料均勻一對致下落(參見
圖11)；風(fēng)室又分隔成中央的高溫風(fēng)室24、兩側(cè)中低溫風(fēng)室25、以及底部的冷風(fēng)室26；高溫風(fēng)室24與順流干燥段14，18相通，低溫風(fēng)室25與混流干燥段16，20相通，冷風(fēng)室26與冷卻段22相通，并外接冷風(fēng)機(jī)(圖中未示出)，順流干燥段14，18內(nèi)設(shè)有多個熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)管，參見
圖10，其是設(shè)計呈角狀管形式，角狀管為中間夾有鹽棉(石棉)板34的雙層金屬薄板角狀管，下落的物料與角狀管的外側(cè)接觸，并順沿角狀管向下滑落，不會有積存，通過高溫風(fēng)室24引入干燥器內(nèi)的熱空氣從角狀管的一端進(jìn)入角狀管的里側(cè)，從角狀管的底側(cè)開口吹入物料中，采用中間夾有鹽棉(石棉)板的雙層金屬薄板角狀管，可以有效地保證角狀管的內(nèi)外側(cè)之間幾乎無熱傳導(dǎo)現(xiàn)象，可以忽略物料經(jīng)過角狀管的外側(cè)時，產(chǎn)生溫升現(xiàn)象；干燥機(jī)的熱源供應(yīng)裝置包括設(shè)于外底部的一高溫風(fēng)管11，其一端連通干燥機(jī)的高溫風(fēng)室24，另端連接風(fēng)機(jī)8，風(fēng)機(jī)8另端接通熱風(fēng)入口4，在熱風(fēng)入口4與風(fēng)機(jī)8之間設(shè)有風(fēng)門7，該風(fēng)門7與一聯(lián)動手柄機(jī)構(gòu)6連接，可通過調(diào)整該聯(lián)動手柄機(jī)構(gòu)6來確定高溫風(fēng)道11中的風(fēng)門7的開度，進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)8的進(jìn)口風(fēng)量；另一方面低溫風(fēng)室25連通外部的低溫?zé)犸L(fēng)道1，低溫?zé)犸L(fēng)道1另端連接另一風(fēng)機(jī)2，該另一風(fēng)機(jī)2內(nèi)另設(shè)有冷風(fēng)控制插門10，由調(diào)整該插門10可控制進(jìn)入風(fēng)機(jī)2的冷空氣，風(fēng)機(jī)2另端亦接熱風(fēng)入口4，并于風(fēng)機(jī)2與熱風(fēng)入口4之間設(shè)有一風(fēng)門3，該風(fēng)門3亦與上述聯(lián)動手柄機(jī)構(gòu)6連接，聯(lián)動手柄機(jī)構(gòu)6再由一緊固螺栓5定位；由此實(shí)現(xiàn)了利用同一熱源裝置提供不同的風(fēng)溫、不同風(fēng)壓、不同風(fēng)量的熱風(fēng)，這套裝置的工作程序?yàn)閺臒犸L(fēng)入口4送出的熱風(fēng)僅為干燥機(jī)使用的兩種熱風(fēng)中溫度較高的熱空氣(溫度一般在100℃)，在干燥機(jī)首次作業(yè)時，先調(diào)整聯(lián)動手柄機(jī)構(gòu)6，確定風(fēng)門7的開度，控制風(fēng)機(jī)8的進(jìn)口風(fēng)量，滿足所設(shè)定的風(fēng)機(jī)8的實(shí)際供風(fēng)量后，松動緊固螺栓5，微調(diào)聯(lián)動手柄機(jī)構(gòu)6上的風(fēng)門3的開度，當(dāng)達(dá)到額定的供熱量后，緊固螺栓5，固定風(fēng)門3在聯(lián)動機(jī)構(gòu)中的開度，然后調(diào)整冷風(fēng)控制插門10，根據(jù)所要求的干燥溫度，調(diào)整冷風(fēng)進(jìn)入量以便摻入相應(yīng)量的冷空氣，使進(jìn)入干燥機(jī)混流干燥段的熱風(fēng)為中低溫?zé)犸L(fēng)(溫度一般在45～80℃之間)。
為提高物料干燥均勻性，在物料經(jīng)過的緩蘇段換向段15、19內(nèi)裝有專門設(shè)計的物料換向交換器，每一緩蘇換向交換段中裝有若干個大小相等、結(jié)構(gòu)相同、呈兩列排布的換向交換器(參見圖3、4)。每一個換向交換器包括中間隔板31，將交換器區(qū)隔成左進(jìn)料管32和右進(jìn)料管33，且左進(jìn)料管32與右進(jìn)料管33的一側(cè)是設(shè)計成單向傾斜收縮狀，該換向交換器的工作過程為(配合參見圖5至圖9所示)由中間隔板31強(qiáng)制將物料在下落過程中分為兩個物料流，分別流入左進(jìn)料管32和右進(jìn)料管33，為使兩物料流在同一立體空間內(nèi)完成位置換向任務(wù)，利用將左進(jìn)料管32和右進(jìn)料管33的一側(cè)設(shè)計成單向傾斜收縮管，使兩進(jìn)料管再左右改變流動方向，左進(jìn)料管32內(nèi)的物料流進(jìn)右進(jìn)料管33側(cè)的下方，右進(jìn)料管33內(nèi)的物料流到左進(jìn)料管32側(cè)的下方，實(shí)現(xiàn)物料在流動中位置交換的目的。
權(quán)利要求1.一種谷物復(fù)合工藝干燥機(jī)，其為矩形箱式組合結(jié)構(gòu)，頂部為設(shè)有進(jìn)料口的料箱，料箱下兩側(cè)為干燥室，中部為風(fēng)室，干燥室內(nèi)設(shè)有多個進(jìn)風(fēng)管，其特征是兩側(cè)干燥室結(jié)構(gòu)相同并對稱設(shè)置，兩側(cè)的干燥室從上向下依次分為順流干燥段、緩蘇換向交換段、混流干燥段、緩蘇段、順流干燥段、緩蘇換向交換段、混流干燥段、緩蘇段、冷卻段，底部為排糧段；其中，進(jìn)風(fēng)管是設(shè)置于順流干燥段、混流干燥段及冷卻段內(nèi)，緩蘇換向交換段內(nèi)裝有多個換向交換器，排糧段內(nèi)設(shè)有排糧攪龍；風(fēng)室又分隔成中央的高溫風(fēng)室、兩側(cè)低溫風(fēng)室、以及底部的冷風(fēng)室；高溫風(fēng)室與順流干燥段相通，低溫風(fēng)室與混流干燥段相通，冷風(fēng)室與冷卻段相通，冷風(fēng)室外接冷風(fēng)機(jī)；干燥機(jī)的熱源供應(yīng)裝置包括設(shè)于外底部的一高溫風(fēng)管，其一端連通干燥機(jī)的高溫風(fēng)室，另端連接風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)另端接通熱風(fēng)入口，在熱風(fēng)入口與風(fēng)機(jī)之間設(shè)有風(fēng)門，該風(fēng)門與一聯(lián)動手柄機(jī)構(gòu)連接；低溫風(fēng)室連通外設(shè)的低溫?zé)犸L(fēng)道，低溫?zé)犸L(fēng)道另端連接另一風(fēng)機(jī)，該另一風(fēng)機(jī)內(nèi)設(shè)有冷風(fēng)控制插門，另一風(fēng)機(jī)的另端亦接上述熱風(fēng)入口，并于另一風(fēng)機(jī)與熱風(fēng)入口之間設(shè)有一另一風(fēng)門，該另一風(fēng)門亦與上述聯(lián)動手柄機(jī)構(gòu)連接，聯(lián)動手柄機(jī)構(gòu)再由一緊固螺栓定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷物復(fù)合工藝干燥機(jī)，其特征是排糧段內(nèi)還設(shè)有兩個轉(zhuǎn)向相反的排料輪，并在其正上方處設(shè)有折流板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷物復(fù)合工藝干燥機(jī)，其特征是所述換向交換器是大小相等、結(jié)構(gòu)相同、呈兩列排布，每一個換向交換器是包括中間隔板，將交換器區(qū)隔成左進(jìn)料管和右進(jìn)料管，且左進(jìn)料管與右進(jìn)料管的一側(cè)是設(shè)計成單向傾斜收縮狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷物復(fù)合工藝干燥機(jī)，其特征是順流干燥段的熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)管為中間夾有鹽棉板的雙層金屬薄板角狀管。
專利摘要谷物復(fù)合工藝干燥機(jī),呈矩形箱式結(jié)構(gòu),頂部為料箱,其下兩側(cè)為干燥室,中部為風(fēng)室。干燥室從上向下依次為分為如下干燥段:順流、緩蘇換向、混流、緩蘇、順流……、排糧段;風(fēng)室分隔成高溫風(fēng)室、低溫風(fēng)室及冷風(fēng)室;高溫風(fēng)室與順流干燥段、低溫風(fēng)室與混流干燥段、冷風(fēng)室與冷卻段分別相通;外部熱風(fēng)入口分別通過高溫風(fēng)管、低溫?zé)犸L(fēng)道與干燥機(jī)的高溫風(fēng)室及低溫風(fēng)室連通,為節(jié)能、高效,特別是對稻谷等熱敏感性的物料進(jìn)行干燥的理想機(jī)具。
文檔編號F26B7/00GK2415323SQ00209049
公開日2001年1月17日 申請日期2000年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月10日
發(fā)明者奚河濱, 曹崇文, 邵明軍, 王桂湘, 于文江, 姜永維 申請人:奚河濱, 曹崇文, 邵明軍, 王桂湘, 于文江, 姜永維