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滚筒烘干机筒体结构对烘干物料的影响

时间:2015-06-23 11:16 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:秦强 李志刚 点击次数:

摘要:滚筒式烘干机是各个行业领域都经常应用的机械设备,它可以用于农产品、化工用品、能源品等诸多物料的烘干。但滚筒烘干机不同的筒体结构对烘干物料有着不同的影响,文章就筒体对烘干物料的具体影响进行了研究。

  关键词:滚筒烘干机;筒体结构;烘干物料;单筒式;套筒回流式;抄板传热式

  滚筒烘干机因为其自身特点被大量运用在诸如农业、工程、化学、医学等各个领域,筒体作为直接与所烘干物料接触的部件,它的结构对于滚筒烘干机的烘干效率有着至关重要的作用,所以对滚筒结构的探索研究存在着重大的意义。滚筒烘干机的主要工作机理就是热气体对流,它依靠特有的热能提供装置,将产生的热能以热气体的形式对流传输到与它接触的潮湿物料外层,然后通过外层传递到里层,最终蒸发掉物料的水分。物料的另一种热能来源是热气流加热筒壁及抄板以后,筒壁及抄板通过表面接触的方式将热能传递给物料。因此,热气流的温度和筒壁及抄板与物料的热交换面积是关系到滚筒烘干机效率的两大主要因素。笔者将通过以下几种滚筒式烘干机,探究滚筒烘干机筒体结构对物料烘干效率的影响。

  1单筒式烘干机

  对于单筒式滚筒烘干机来说,是将所要烘干的物料依次经过进料箱和进料溜进入到烘干机的筒体内部,然后在螺旋式抄板的推动作用下,将物料逐渐向后推送。烘干机在放置时是倾斜放置的,这样烘干物料就在自身重力及滚筒回转力的双重作用下向后端溜去,与此同时,螺旋抄板在不断地翻动,到了上部又进行抛洒,这些作用使得物料在筒体内部匀称的受热,与通体内部的热气流进行对流,在物料不断抛撒的过程中,物料的水分就慢慢地被蒸发掉,最终实现了物料的烘干。单筒式烘干机中物料的烘干时间一般为20~30分钟,所以它的机身长度大概也是20~30米。单筒式烘干机有构造简单,便于操控的优点,但与此同时,它也有热交换面积不大,机身占地较大,热能损耗量较多等缺点。

  2套筒回流式烘干机

  套筒回流式烘干机内部构造较为复杂,它主要由支撑结构、传动结构、筒体结构、进料结构、出料结构等多部分构成。套筒回流式烘干机的筒体是依据滚筒式烘干机烘干物料的基本机理设置而成的,为使烘干机的烘干效果有所提高,套筒回流式烘干机通过增加物料热交换面积的方式,设置了三个筒体,分别为外筒、内筒及中筒。这样的设置使每两个筒之间依次构成了内筒空间、内筒和中筒空间以及外筒与中筒空间三个受热空间。当烘干机启动工作状态后,物料通过进料槽进入到套筒回流式烘干机的内筒一端,然后通过导料构件擦混入内筒,当烘干机转动的时候,物料就受到扬料板的作用力,在周向被持续的扬撒和纵向翻动,充分接触到内筒里的高温传热介质进行热交换,物料通过环流的方式由三个筒传到出料罩处的料斗之中。在套筒回流式烘干机烘干物料的过程里,从物料蒸发出来的水蒸汽和其他物质通过出料罩上方的抽气装置抽离到其他装置中。

  与过去的单筒式烘干机比较,套筒式回流烘干机的主要特征如下:

  第一,新型的套筒式回流烘干机设置了三个套筒装置,这使得物料在三个筒内部可以匀称地分散开来,增大了物料与传热介质的热交换面积,一般能达到单筒式烘干机3倍之多,另外,由于套筒式回流烘干机的多筒结构,它可以同时烘干更多的物料,其烘干容量也能达到传统单筒式烘干机的2倍。

  第二,物料和热气体的热量传导应用的是回流的方式,所以物料能够与热气体进行更长时间的热交换,从而使得套筒回流式烘干机的耗能较低。应用相同容量烘干机不到一半的燃料,它就可以烘干相同的物料,且效率还更快。

  第三,套筒式回流烘干机体积较小,仅为相同容量烘干机的一半左右。

  第四,套筒式回流烘干机可用于多个行业领域的烘干作业,且其不与烘干物料反应,不排除有害气体,也不容易被烘干物料弄脏,最重要的是它的烘干效果也非常好。

  3抄板传热式烘干机

  现实中还存在一些不可以直接跟烘干机筒体等接触的物料,比如食品医药等。另外,诸如煤粉等物料极易受热起燃,所以也不适用于传统烘干机,对于以上这些特殊的烘干物料,一般采用间接传热的烘干机。由于这些特殊物料不能直接与烟气对流且温度需要得到控制,所以,间接式传热烘干机可以通过传热壁来进行热量传递。抄板传热式烘干机设计时为增大物料的热传递面积,把扬料板(即抄板)设置成了锯齿状,这样可以令筒内壁与扬料板产生十道烟气道扬料板夹层内腔,筒内装有中心火管。

  抄板传热烘干机的放置角度为2°左右,中心火管在进料的一端和燃烧室相连,然后在出料的一端通过短火管和烟气道抄板中间层相连。如此一来,热气体由进料端进入直到到达出料端,然后通过多根短火管来到抄板的内腔里,再顺着抄板内腔回到入口一端被抽走。扬料板则通过烘干机较高的一端进入,到达中心火管与抄板之间后边翻滚边向前运动,中心火管和小火管,以及抄板将热量从烟气传递到物料,物料析出来的水蒸气则被排气机由烘干机进料口带出去。

  抄板传热式烘干机由于其结构特殊性,可以运用在各种物料不能与烘干机内热气体接触的情况下。相比较起来,它的烘干成本较低,可以应用各种质量的煤体及油体燃料,且烘干物料的产量也较高。另外,抄板传热烘干机还有烘干效果好、操作简便等优点。

  4结语

  通过以上分析可以看出,单筒式烘干机构造简洁,操作方便,但也有能耗较大的缺点,所以它适用于一些规模较小,烘干量不大的工程中。而套筒回流式烘干机由于其烘干容量大,燃料能耗低,设备结构复杂等特点,可以应用在一些规模较大,烘干总量较大的工程中。此外,对于那些所需烘干物料不能直接与热气体等直接接触的情况,可以选用抄板传式烘干机,它有成本小、可以间接传递热能的特点。

  通过对滚筒烘干机筒体结构对烘干物料影响的研究可以发现,不同类型的筒体结构可以满足不同情况下的烘干作业工程,在实际工作中,我们可以根据自身情况从能耗要求、烘干规模、烘干物料特殊性、烘干场地、烘干要求程度等多个方面入手,选取最符合项目要求的烘干机,从而达到以最经济的方式实现烘干作业的

  效果。

  参考文献

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  [2]侯建华.小型滚筒式谷物烘干机的研制[J].农机化研究,2010,(10).

  [3]文小平.滚筒式牧草烘干机控制系统非线性回归模型[J].农机化研究,2011,(8).

  [4]周修理.四重滚筒式牧草烘干机控制系统应用研究

  [J].东北农业大学学报,2009,(12).


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