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小麦谷朊粉干燥烘干系统
发布时间：2013-08-11 10:33 来源：未知
国内采用离心分离方法进行谷朊粉生产的工艺中，大多采用气流干燥烘干技术，这是一种在国外已相当成熟的技术，广泛应用于各个行业中。这里以瑞休工艺中采用的环形气流干燥烘干系统为例简述之。
1、概述
气流干燥烘干系统是利用高速高温的热气流对悬于其中的颗粒状物料在气流输送中进行瞬时高温干燥烘干系统。它一般由进料器、扬升器、干燥烘干管道、卸料器、空气过滤器、空气加热器组成。
气流干燥烘干系统的对流传热系数与传热温差都很大，干燥烘干速率和热利用率高，物料在很短的时间（一般不超过2s）内就可达到干燥烘干要求。它造价低，操作连续稳定，但需要很高的干燥烘干管（约15m）和稳定的热源，一般为一定压力的蒸汽，富通新能源生产销售木屑颗�；�、木屑烘干机等生物质燃料成型、木屑烘干等机械设备。
在气流干燥烘干系统中，由于物料的粒径很小，物料中水分的汽化大都是由表面汽化控制的，所以尽管气流的温度可达160℃或者更高，但物料表面仍处于空气的湿球温度，因此就特别适用于热敏性的物料，这对谷朊粉与淀粉的干燥烘干显然是合适的。
在此，我们以英国Rosin公司生产的环行气流干燥烘干系统( Ring Dryer)对谷朊的干燥烘干为例简述之（见图1）。
由于要干燥烘干的谷朊是70%左右水分的湿面筋团，因此进料器是一个专门设计的鱼尾形喂料器，由单螺杆泵提供喂料压力．通过它，面筋团被挤压成宽度大于扬升器锤片宽度的薄片，然后落入扬升器内。鱼尾喂料器的出口很窄，只有不到1mm的缝隙，且出口离扬升器锤片顶端也只有3mm左右的距离，因此高速旋转的锤片很快将谷朊薄片粉碎并将其和循环物料混合均匀，同时把它们分散到热空气中，由热空气携带着经干燥烘干管带人蜗壳，并在此过程中将其干燥烘干。在蜗壳内，物料被分成两部分：颗粒过大及未达到干燥烘干要求的谷朊粉可被分离并重新回到扬升器粉碎干燥烘干，已达到干燥烘干要求的谷朊粉从蜗壳输送到袋式过滤器中与空气分离开来，然后由密封绞龙及闭风器卸出。
此处绞龙与闭风器的驱动装置是无级可调的，这是为保证环形气流干燥烘干系统中循环物料量的稳定而设计的。因为从蜗壳中分离出来的循环物料多数情况下并不能满足系统的要求。由于气流干燥烘干系统只适用于颗粒状物料，而谷朊粉是含水量很高的面筋团，因此系统中始终必须有一定量的干物料循环使用，且由扬升器把它们与湿物料混合均匀。
干燥烘干系统所需要的热空气由装有空气过滤器的热交换器来提供，在此需要1.2MPa左右压力的蒸汽和20000m3／h的纯净空气，空气的温度要提高到160℃左右。
干燥烘干系统的湿度控制是通过出口温度控制器来实现的。它通过几个传感器来获得控制信息并椐此来调节热交换器蒸汽管道上的蒸汽自控阀，按照预设的产品参数（含水量）和系统喂料量来达到调节系统空气入口的温度，从而保持出口温度的稳定，以获得预期的干燥烘干效果．，控制器是以微型计算机为核心的、由德国西门子公司制造的可编程控制器。
2、相关设备说明
2.1扬升器
扬升器是一种将需要干燥烘干的湿物料粉碎并与循环干物料及空气混合的机器，国内有称之为磨碎机或疏松器的，我认为在此将“disintegrator:’译为扬升器，似乎更形象确切，供参考。
扬升器的结构很简单，有点象锤片粉碎机，只是其锤片是长条形的钢板条，末端与扬升器外壳相距10mm左右。如本文介绍的扬升器，其锤片大约为4×40mm．它很“吃功率”，用于本系统的扬升器需要两台110kW的电动机来驱动它。
2.2蜗壳
蜗壳是1个利用旋转气流对颗粒状或粉状物料进行离心分离分级的装置，原理和旋风分离器相似，蜗壳一般由5~ 8mm的热轧钢板焊接而成，与旋风分离器相比，它产量大，卸料不需闭风器，在分离物料的同时还可对物料进行分级，而且分级点在一定范围内是可调的，这是其他分离器不容易或根本做不到的。
蜗壳有一个蜗牛状的外壳，壳内有7个圆弧形的弹性叶片（见图2），叶片的一端固定，另一端是可调的。热空气由A处进入蜗壳，由叶片1底下出B口进入循环管道，经由扬升器携带着已被干燥烘干的物料从C处回到蜗壳，物料在蜗壳内因比重的差别而在离心力的作用下被分级和分离，已达到干燥烘干要求的物料与大部分空气出D口到袋式过滤器空气被分离出去。而没有达到干燥烘干要求的物料，如颗粒过大或水分过高，则沿B处的蜗壳外壁重新进入循环管路中，其分级点由各叶片的设定位置决定。
物料在蜗壳内的循环时间是随着叶片的下移而延长的，而干燥烘干系统的流量会增加，蜗壳D口的卸料量将减少。但叶片1下移的最大值不宜超过该处矩形管道深度的1/3。
叶片2主要影响物料的卸料量，即分级点，很明显，叶片2外移会增加卸料量，反之减少。因为该处的物料由于离心力的作用在蜗壳的径向上是按密度分布的。一般情况下叶片2被设定在离蜗壳外壁很近的地方，如200mm。
叶片3可保证物料循环通畅，同时消除循环空气的紊流。叶片3对产品的最终水分影响最大，调整它可控制产品的水分使其达到生产工艺要求。
叶片4与5没有很大的控制作用，只有需要生产水分很低的产品而将叶片2调整到离D口很近时才必须打开它们，这时部分空气由此从D口排出以防止空气流动在蜗壳内受阻而产生紊流。
叶片6是用于增加该处管道的喷管效应以便提高气流的速度。
蜗壳叶片的最佳设定位置要在试车当中才能最后调整确定，制造商或供应商交货时只能根据实际用途粗略设定。用于干燥烘干谷朊的蜗壳，C口到D口间的阻力大约有1. 96—2.94kPa。
需要说明的是，附图只是示意图，并不表示其实际的曲线形状，叶片的位置也不代表其精确的安装位置。
2.3成品筛理与粉碎
2.3.1筛理
从袋式过滤器得到的产品还含有相当数量的粗粉（80目/2. 54cm以下）和颗粒粉（20目／2. 54cm以下），因此需要筛理才能得到合格的成品，筛出来的筛上物经过粉碎、筛理也加入成品中。谷朊粉筛理与粉碎是国内自行设计的，曾出现了不少问题。
谷朊粉的筛理最初使用了两台50型打板圆筛，虽然筛理效果基本满足要求，但筛面磨损太快，即使不锈钢筛网也最多使用1周，有时甚至1个班次就需要换；加上更换圆筛的筛网费事费力，不但生产成本高，而且影响生产，经分析其中原因可能是：
a)打板作用太强烈；
b)谷朊粉颗粒过于坚硬。
经实验成功地将其更换为单仓平筛（小方筛），使筛网寿命大大延长，筛理效果也有所提高。只是其轴承寿命较短而且更换麻烦。
2.3.2粉碎
谷朊粉的粉碎曾使用了CL320型锤块式双轴自分级微粉碎机。从理论上讲这是一种高效低耗、适用范围广的新型粉碎机械，尤其适用于热敏型物料，因为它在吸风分级的同时带走了大量的热，可以有效地降低因粉碎产生的热效应，但在实际使用当中该机的故障率很高，主要表现为：
a)锤片易损坏，即使加装磁选器也无济于事，这说明是设备制造精度问题；
b)双轴轴承易损，即使换用日本NTN原装轴承或者全套换用厂家提供的双轴也没有明显效果，而且这种双轴的拆卸也非说明书上讲的那么简单易行。
气流于燥技术用于谷朊粉、小麦淀粉的干燥烘干在国内使用还不很普遍，希望本文能起到抛砖引玉的作用。
