專利名稱：高效低耗玉米干燥工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的技術(shù)領(lǐng)域是玉米干燥技術(shù)。此技術(shù)也適于干燥其它谷物。
玉米是我國(guó)主要商品糧，秋收時(shí)玉米含水量高于25%，貯存的安全水份為14.5%以下，否則會(huì)霉?fàn)€變質(zhì)。玉米降水一直是其貯運(yùn)、深加工及出口的關(guān)鍵問題。
我國(guó)傳統(tǒng)人工涼曬，受自然條件(氣候、場(chǎng)地)限制，涼曬時(shí)間長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)玉米的糟損和污染嚴(yán)重。
國(guó)內(nèi)玉米干燥設(shè)備普遍存在的問題是(1)玉米多次提升排潮才達(dá)到安全水份，設(shè)備造價(jià)昂貴，維修費(fèi)高，破碎嚴(yán)重、普遍降等;(2)單靠蒸氣干燥或單靠熱風(fēng)干燥，介質(zhì)溫度高，干燥糧品質(zhì)變壞，色澤變、易出糊焦粒;(3)排潮介質(zhì)非飽和一次性使用，不回收余熱、潛熱，能耗和干燥費(fèi)很高。國(guó)外玉米干燥設(shè)備存在的主要問題是(1)價(jià)格昂貴，最近進(jìn)口的玉米干燥機(jī)每臺(tái)32萬美元;(2)燒油或燃?xì)?，不適于寒冷地區(qū)集中干燥，不適于我國(guó)國(guó)情;(3)單靠熱風(fēng)干燥，且非飽和一次性排潮，不回收潛熱，能耗和干燥費(fèi)也很高。
本發(fā)明的目的是提供一套只用單塔、至多雙塔就可解決上述問題的工藝和設(shè)備。
本發(fā)明的目的是通過燃料熱能直接傳遞給加熱用介質(zhì)水和排潮用介質(zhì)空氣、排潮介質(zhì)完全飽和、回收余熱潛熱的辦法來實(shí)現(xiàn)的。
為使燃料熱能直接傳遞給兩種介質(zhì)，設(shè)計(jì)了氣水加熱器;為使排潮介質(zhì)完全飽和，設(shè)計(jì)了排潮器和串聯(lián)排潮工藝;為回收飽和乏氣潛熱，設(shè)計(jì)了汽水分離器。
本發(fā)明與現(xiàn)有玉米干燥設(shè)備比較具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)簡(jiǎn)化工藝流程、大量省去設(shè)備，造價(jià)和維修費(fèi)節(jié)約50%-65%，且降低破碎率、確保干燥糧普遍保等;(2)氣水加熱器同時(shí)加熱兩種介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)較低的介質(zhì)溫度，確保干燥糧品質(zhì)，色澤不變、無糊焦粒;(3)排潮器及其排潮工藝使排潮介質(zhì)完全飽和，從而實(shí)現(xiàn)了理想排潮狀態(tài)，所耗排潮介質(zhì)量最少且不用熱交換器，提高熱效率、進(jìn)一步降低造價(jià);(4)本發(fā)明的汽水分離器解決了低溫飽和乏氣潛熱回收問題，從而提高了熱效率;(5)循環(huán)使用加熱用介質(zhì)水，與單靠熱風(fēng)干燥相比，避免了熱能浪費(fèi)。
總之，本發(fā)明使能耗與干燥費(fèi)創(chuàng)最低記錄;當(dāng)氣溫與潮糧溫度在-20℃(即1月份)和5℃(即四月份)時(shí)降一公斤玉米水熱耗分別為1119千卡和972千卡;每噸中質(zhì)煤干燥玉米數(shù)量分別為36噸和41噸，超過國(guó)內(nèi)外干燥機(jī)只能干燥10-15噸玉米記錄;干燥費(fèi)節(jié)約50%-60%。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明

圖1是高效低耗玉米干燥機(jī)單塔工藝實(shí)施整體示意圖。本發(fā)明的具體工藝流程包括下列步驟(1)冷潮糧經(jīng)提升機(jī)送到干燥塔頂部，在靠自重以一定速度下移中被介質(zhì)加熱干燥，當(dāng)達(dá)到安全水份時(shí)被冷空氣冷卻到環(huán)境溫度，由橫送機(jī)送到塔外。被予熱的冷空氣作為排潮介質(zhì)進(jìn)入氣水加熱器;
(2)空氣和水在氣水加熱器中同時(shí)被加熱升溫，空氣升溫到120℃±10℃，水升溫到90℃±10℃;
(3)步驟(2)中升溫到120℃±10℃的熱空氣至少串聯(lián)通過兩個(gè)排潮單元與潮糧直接接觸，先通過裝低水份玉米的下排潮單元，后通過裝高水份玉米的上排潮單元，串聯(lián)排潮單元之?dāng)?shù)目以排潮介質(zhì)完全飽和為準(zhǔn);
(4)飽和乏氣經(jīng)過置于冷潮糧內(nèi)的汽水分離單元，用降溫結(jié)露釋放的凝結(jié)熱予熱冷潮糧乏后排放到大氣;
(5)在步驟(2)中升溫到90℃±10℃的熱水進(jìn)入加熱器中加熱潮糧之后，回到氣水加熱器循環(huán)使用。
圖2是雙塔示意圖，與圖1單塔區(qū)別在于把予熱、加熱段與排潮、冷卻段分成單獨(dú)塔;多用一個(gè)提升機(jī)構(gòu)，其余工藝和設(shè)備完全與單塔相同。
圖3是氣水加熱器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1是機(jī)燒或手燒爐排、2是用∮57×3mm無縫鋼管繞制的多層盤狀水管、3是用∮38-∮42×3mm無縫鋼管輻射布置的管狀煙道、4是用厚8毫米鋼板制成的環(huán)狀煙道、5是用∮57×5mm無縫鋼管制作的熱水出口、6是用∮57×5mm無縫鋼管制作的回水進(jìn)口、7是用厚10-12毫米鋼板制成的爐膽、8是用厚4毫米鋼板制成的爐殼、9是用∮57×3mm無縫鋼管制成的立柱式管狀煙道、10是用厚6毫米鋼板制成的總煙道。
氣水加熱器爐膛內(nèi)的煙氣，經(jīng)過多層盤狀水管2的間隙進(jìn)入管狀煙道3后逆向匯聚在環(huán)狀煙道4上部，流到環(huán)狀煙道4下部再分散進(jìn)入管狀煙道9中，最后通過總煙道10排到大氣。
環(huán)狀煙道4將爐膽7和爐殼8之間的氣室分成內(nèi)外兩部分，由管狀煙道3、9的縫隙和內(nèi)氣室組成內(nèi)氣道，外氣室形成外氣道。這種結(jié)構(gòu)使空氣與煙氣接觸面積大、且逆向流動(dòng)，從而提高熱交換效率。
由回水管6、多層盤狀水管2、熱水管5形成水道，熱水管5在上，回水管6在下、其離爐排1.8米高。
氣水加熱器全部件相互焊接而成，所有焊接不得虛焊，煙道、氣道、水道不得漏，加工、安裝須加壓檢漏。
氣水加熱器煙氣首先加熱水升溫到90℃±10℃，此時(shí)降溫到700℃-800℃的煙氣再加熱空氣升溫到120℃±10℃。兩種介質(zhì)溫度較低，確保干燥糧品質(zhì)，跟單一空氣加熱器(即熱風(fēng)爐)比較，使用壽命長(zhǎng)且無須特殊材料。
圖4是排潮器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中排潮器是由熱風(fēng)入口14、排潮單元13、緩蘇單元15、側(cè)風(fēng)道16、排潮單元18及飽和乏氣出口17構(gòu)成，并用螺栓相互聯(lián)接。
熱風(fēng)入口14和飽和乏氣出口17結(jié)構(gòu)相同，用厚1.5毫米鋼板焊接而成;排潮單元13和排潮單元18結(jié)構(gòu)相同，由框架25、立柱21、上下蓋板20、橫壓條22、豎壓條21及網(wǎng)12組成?？蚣?5是厚2毫米鋼板和∠502×5角鋼焊接而成，立柱21是用厚8毫米鋼板壓制成形后焊在框架25上，上下蓋板20是用厚2毫米鋼板剪制成形后焊在框架25上，網(wǎng)12是用∮1.5-∮3鋼絲編制而成，并用橫壓條22與上下蓋板20螺栓聯(lián)接、用豎壓條23與立柱21螺栓聯(lián)接，壓條用厚5-6毫米鋼板或∠252×3角鋼。網(wǎng)孔3×3-4×4mm2，網(wǎng)可用相應(yīng)孔板代替;緩蘇單元由框架25、立柱21、上下蓋板20、側(cè)板24及面板26焊接而成，側(cè)板24、面板26用厚2毫米鋼板制作;側(cè)風(fēng)道16是用厚1.5-2毫米鋼板焊接而成。
在排潮單元內(nèi)，網(wǎng)12、立柱21形成糧道，框架25、上下蓋板20、立柱21及潮糧縫隙形成風(fēng)道;在緩蘇單元內(nèi)，側(cè)板24、立柱21形成糧道，糧道之間仍有空間，但不通風(fēng)。為避免氣道短路，緩蘇單元高度H為糧道厚h的4-5倍。
氣水加熱器產(chǎn)生的熱空氣從熱空氣入口14進(jìn)入下排潮單元13與低水份玉米11接觸，再通過側(cè)風(fēng)道16進(jìn)入上排潮單元18與高水份玉米19接觸。這個(gè)工藝流程一方面使排潮介質(zhì)與潮糧之間保持合理的溫度與濕度梯度，以確保排潮效率，另一方面保證熱空氣在重復(fù)排潮過程中形成完全飽和狀態(tài)，如果兩次排潮達(dá)不到飽和狀態(tài)，則三次排潮，但不應(yīng)超過三次。飽和乏氣通過飽和乏氣出口17進(jìn)入汽水分離器。
全部排潮介質(zhì)的完全飽和是國(guó)外文獻(xiàn)上一再提到的理想排潮狀態(tài)，但國(guó)外只實(shí)現(xiàn)了用部分排潮介質(zhì)局部重復(fù)使用來達(dá)到部分介質(zhì)的飽和，而本工藝及其排潮器把這一理想變成現(xiàn)實(shí)，這是本發(fā)明的又一特征。
圖5是汽水分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中汽水分離器是由飽和乏氣進(jìn)口27、框架28、汽水分離單元31，導(dǎo)糧帽34及飽和廢氣出口29構(gòu)成。
飽和乏氣進(jìn)口27與飽和廢氣出口29結(jié)構(gòu)相同，用厚1.5毫米鋼板焊接而成;框架28是用厚2毫米鋼板、∠502×5角鋼焊接而成;汽水分離單元31是用厚0.5-1毫米鍍鋅鋼板或不銹鋼板壓制成波浪板32和用同樣材料沖制或剪制成上下蓋板33鉚焊而成。導(dǎo)糧帽34是用厚2毫米鋼板沖制而成，并蓋在汽水分離單元31頂部。足夠數(shù)量的汽水分離單元31按一定間隔并排布置在框架28里用螺栓與框架28相聯(lián)接，飽和乏氣進(jìn)口27、飽和廢氣出口29用螺栓與框架28相聯(lián)接。所有鉚焊和螺栓聯(lián)接處不得漏氣。
飽和乏氣由飽和乏氣進(jìn)口27進(jìn)入到汽水分離單元31中，通過汽水分離單元31的側(cè)壁波浪板32與壁外的冷潮糧30進(jìn)行熱交換，把其凝結(jié)熱傳給冷潮糧30后通過飽和廢氣出口29排入大氣。冷潮糧30溫度越低、結(jié)露放熱量越大、汽水分離效果越好。
飽和乏氣含有整個(gè)干燥熱耗的80%，但因溫度低、且含有大量粉塵而回收潛熱困難。管式汽水分離器散熱和通風(fēng)面積小，既易堵又易凍壞，因而無實(shí)用意義;使用熱管造價(jià)昂貴，耗資十幾萬仍至幾十萬元，且壽命短，得不償失而不宜采用。本汽水分離器具有巨大散熱面積和較小的空氣阻力及較低的造價(jià)，就成功地解決了低溫飽和乏氣潛熱回收問題，這是本發(fā)明的第三個(gè)特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種玉米干燥工藝，其特征在于水作為加熱介質(zhì)、空氣作為排潮介質(zhì)，燃料熱能直接傳遞給兩種介質(zhì)；以全部排潮介質(zhì)重復(fù)使用的辦法使其完全飽和；回收飽和乏氣大部潛熱；其工藝包括下列步驟(1)由提升機(jī)構(gòu)送到干燥塔頂部的冷潮糧，在靠自重以一定速度下移中被介質(zhì)加熱、干燥，當(dāng)達(dá)到安全水份時(shí)被冷空氣冷卻到大氣溫度由橫送機(jī)構(gòu)輸出塔外，冷空氣被予熱后作為排潮介質(zhì)繼續(xù)使用；(2)空氣和水在氣水加熱器中同時(shí)被加熱升溫，空氣升溫到120℃±10℃，水升溫到90℃±10℃；(3)在步驟(2)中升溫到120℃±10℃的熱空氣串聯(lián)通過兩個(gè)以上排潮單元與潮糧直接接觸，先通過裝低水份玉米的排潮單元，后通過裝高水份玉米的排潮單元，串聯(lián)通過排潮單元數(shù)目，以排潮介質(zhì)完全飽和為準(zhǔn)；(4)飽和乏氣通過置于冷潮糧內(nèi)的汽水分離單元降溫結(jié)露釋放的凝結(jié)熱予熱冷潮糧之后，排放到大氣；(5)在步驟(2)中升溫到90℃±10℃的熱水進(jìn)一步加熱潮糧后回到氣水加熱器循環(huán)使用；
2.一種使用權(quán)利要求1所述工藝而專門設(shè)計(jì)的設(shè)備，它包括(1)一種氣水加熱器，其特征在于煙道由用厚10-12毫米鋼板圍制的爐膽7、爐膽上部輻射布置的用∮38-∮42×3mm無縫鋼管制成的管狀煙道3、爐體中部用厚8毫米鋼板制成的環(huán)狀煙道4、爐體下部用∮57×3mm無縫鋼管制成的立柱式管狀煙道9和用厚6毫米鋼板制成的總煙道10構(gòu)成;爐膽7和用厚4毫米鋼板制成的爐殼8之間形成的氣室被置于其中的環(huán)狀煙道4分割成內(nèi)外兩氣室，由管狀態(tài)煙道3、9的縫隙和內(nèi)氣室組成內(nèi)氣道，外氣室形成外氣道;水道由用∮57×5mm無縫鋼管制作的回水管6、用∮57×3mm無縫管繞制的多層盤狀管2、用∮57×5mm無縫鋼管制成的熱水管5構(gòu)成，熱水管5在上、回水管6在下，回水管6離爐排1.8米高;氣水加熱器全部零部件相互焊接而成，所有焊口不得虛焊，煙道、氣道、水道不得漏，在加工和安裝時(shí)加壓檢漏;(2)一種排潮器，其特征在于排潮器是由熱風(fēng)入口14、下排潮單元13、緩蘇單元15、側(cè)風(fēng)道16、上排潮單元18及飽和乏氣出口17用螺栓聯(lián)接而成;熱風(fēng)口14和飽和乏氣出口17結(jié)構(gòu)相同，用1.5毫米鋼板焊接而成;下排潮單元13和上排潮單元18結(jié)構(gòu)相同，由框架25、立柱21、上下蓋板20、橫壓條22、豎壓條23及網(wǎng)12組成;框架25是用厚2毫米鋼板和∠502×5角鋼焊接而成，立柱21是用厚8毫米鋼板壓制成形后焊在框架25上，上下蓋板20是用厚2毫米鋼板剪制成形后焊在框架25上，網(wǎng)12是用∮1.5-∮3mm鋼絲編制并用橫壓條22與上下蓋板20螺栓聯(lián)接、用豎壓條23與立柱21螺栓聯(lián)接，壓條用厚5-6毫米鋼板或∠252×3角鋼，網(wǎng)孔3×3-4×4mm2，網(wǎng)12可由相應(yīng)孔板代替;緩蘇單元由框架25、立柱21、上下蓋反20、側(cè)板24及面板26焊接而成，側(cè)板24、面板26用厚2毫米鋼板制作;側(cè)風(fēng)道16是用厚1.5毫米鋼板焊接而成;在排潮單元內(nèi)，網(wǎng)12、立柱21形成糧道，框架25、上下蓋板20、立柱21及潮糧縫隙形成風(fēng)道;在緩蘇單元15內(nèi)，側(cè)板24、立柱21形成糧道，緩蘇單元高度H為糧道厚h的4-5倍;(3)一種汽水分離器，其特征在于汽水分離器是由飽和乏氣進(jìn)口27、框架28、汽水分離單元31、導(dǎo)糧帽34及飽和廢氣出口29構(gòu)成。飽和乏氣進(jìn)口27與飽和廢氣出口29結(jié)構(gòu)相同，用厚1.5毫米鋼板焊接而成;框架28是用厚2毫米鋼板、∠502×5角鋼焊接而成;汽水分離單元31是用厚0.5-1毫米鍍鋅鋼板或不銹鋼板壓制成波浪板32和用同樣材料沖制或剪制成上下蓋板33鉚焊而成;導(dǎo)糧帽34是用厚2毫米鋼板沖制而成，并蓋在汽水分離單元31頂部;足夠數(shù)量的汽水分離單元31按一定間隔并排布置在框架28里用螺栓與框架28相聯(lián)接，飽和乏氣進(jìn)口27、飽和廢氣出口29用螺栓與框架28相聯(lián)接;所有鉚焊和螺栓聯(lián)接處不得漏氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種玉米干燥工藝和設(shè)備。包括下列步驟冷空氣被預(yù)熱后進(jìn)氣水加熱器與另一介質(zhì)水同時(shí)升溫；熱空氣串聯(lián)通過兩個(gè)以上排潮單元；飽和乏氣預(yù)熱冷潮糧；預(yù)熱后的潮糧被循環(huán)水加熱經(jīng)排潮冷卻成冷干糧。其特征在于工藝流程短；燃料熱能直接傳遞給兩種介質(zhì)；排潮介質(zhì)完全飽和實(shí)現(xiàn)理想排潮；充分回收余熱、潛熱。
文檔編號(hào)F26B3/06GK1067357SQ9110366
公開日1992年12月30日 申請(qǐng)日期1991年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月28日
發(fā)明者崔哲教, 趙繼彥, 車松花 申請(qǐng)人:崔哲教, 趙繼彥, 車松花