5h-1小型玉米烘幹機幹燥室與加熱器的設計
國外對玉米幹燥問題進行了大量的研究工作,在單粒和薄層幹燥研究的基礎上,又開始了有實用價值的玉米深床幹燥的研究,提出了一些玉米幹燥的數學模型。計算機模擬方法也被應用於玉米幹燥的研究上。國內對玉米幹燥的研究從80年代開始。一些專家、學者根據我國國情,在玉米幹燥理論和幹燥技術上做了大量探討,為設計適合我國特點的玉米幹燥係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。由於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,依據玉米幹燥理論、幹燥技術的要求,我們研製出5H-1小型玉米烘幹機。烘幹機的總體結構包括幹燥室、加熱器、風機及傳動裝置和機架組成。本文著重介紹了烘幹機幹燥室和加熱器的結構設計,其它部件已在前文做了介紹。
1、幹燥室的設計參數
根據設計製造要求,將含水量26%-28%的玉米經過烘幹,使其含水量降至約18%。經過計算及多次試驗得出:將1t玉米放入幹燥室進行幹燥,其作業時間2h,可達到降水的要求。為此將烘幹機生產率確定為0.4-0.6t/h,每天工作按16小時計算,可烘幹玉米的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。幹燥室容積為Vgw=1/3[ctg52o×600×л(600)2]-1/3[ctg52o×350×л(600)2]+[2035×л(600)2-2035×л(350)2]=1.66m3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
影響玉米薄層幹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,玉米的幹燥速率加快。
由於熱風溫度是影響玉米幹燥速率的重要因素,我們設計製造了間接加熱式加熱器,使純淨氣體在管道中受煙氣加熱,在達到規定的溫度時直接進入幹燥室對玉米進行烘幹。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,利於煙氣流動和炭灰回落以及增大幹燥介質的受熱表麵,提高熱量利用率。
為便於農戶操作,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製風溫以滿足要求。在加熱器與幹燥室連接處設插板,熱風從幹燥室下部進入,在熱風入口的對麵設置風葉片,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。在幹燥過程中,幹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型玉米烘幹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淨的熱空氣穿過玉米層,玉米不受汙染;結構簡單,易於農戶操作,整機為可移動式;以玉米秸稈作為燃料是區別於其它小型烘幹機的突出特點,既可減少秸稈過剩造成的環境汙染,亦可消除玉米螟的棲身之地,可謂一舉多得。5H-1小型玉米烘幹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。