0 引言
我国有大量的农、牧业废弃物资源急待开发，如畜禽粪便、糟渣类等。这些废弃物经合理加工，既可做肥料或者饲料，变废为宝，又可解决环境污染。
目前，国内已有许多关于高湿物料快速干燥的专利和论文，但是均存在以下缺点：
1)回转干燥烘干机。结构复杂，造价高，用于鸡粪干燥时物料粘壁严重，传热效率低。虽然在机器上方有一搅拌轴，但空中搅拌破碎能力弱，此搅拌轴又位于干燥高湿区，为防止轴高温蠕变，一般钢材很难满足使用要求，热气流在干燥烘干机内通过太快，造价高，产品成球状，富通新能源销售木屑颗粒机、木屑烘干机等生物质燃料成型烘干机械设备。
2)单轴搅拌干燥烘干机。与回转干燥烘干机相比，此结构原理上合理，但为达到干燥目昀，搅拌叶片直径过大，为满足线速度的要求，传动系统设计较复杂，物料破碎的速度慢且不彻底。干燥器壳体上部大、下部小，使腔壁粘料多，且不易自动清除。
本文所研究的直通热风顺流式双轴搅拌干燥烘干机是根据鸡粪以及渣、糟类物料的特点，研制成功的鸡粪、渣糟干燥成套设备，对开辟再生饲料资源和高效有机肥料具有良好的效果。其不仅能变废为宝、化害为利，而且较好地解决了养殖场畜禽粪便过多积存成灾造成的环境污染，防止疫病蔓延，具有较好的经济效益和社会效益。其产品主要用于饲料和肥料，达到行业指标要求。
1)设备采用搅拌干燥工序，烘干高湿物料时不粘附、不结块，破碎性能好，大大提高物料与热风接触表面积，干燥速率高，能耗低。
2)搅拌干燥与气流干燥连为一体，形成封闭结构，不仅实现连续生产，且减少加工过程中的污染环节，改善了劳动条件和车间环境。
3)在干燥过程中，较好地解决了鸡粪的除臭和灭菌问题。
4)该机结构新颖、设计合理、热效率高、能耗低，较好地解决了高湿物料在干燥过程中不能连续生产的问题。
1 结构和工作原理
直通热风顺流式双轴搅拌干燥烘干机采用一个直通机壳和直接式热风炉，产生的热干风直接接触物料进行干燥，调节炉门控制热干烟气温度。热干风在炉内得到净化，提高热效率，节省燃料。
同时，本干燥烘干机采用双轴为搅拌器主轴，每个轴上安装29个叶片，相对旋转，物料在叶片的搅拌打击和物料间的相互冲击下与热风接触进行干燥。干燥腔内设置5个格栅将干燥器分成6个腔。格栅的存在使气流在干燥腔内的流速明显降低，改变格栅的开口方向和气流方向，加大了与物料的接触，克服短路问题。搅拌轴安装在机器的下部，处于每个腔的低温区，壳体上大下小，使物料在侧壁上可以自动脱落，前腔设计了排石口，防止石块对机器的破坏。
采用气流干燥器、旋风分离器、螺旋卸料器、引风机联接全程负压工作。气流干燥器的脉冲管由缩径、扩径、缩径3段管组成，安装在引风管路中。旋风分离器起到收集物料作用，螺旋卸料器起到卸出物料的作用，如图1所示。
2 主要结构参数的设计
2.1 搅拌干燥烘干机的设计
搅拌干燥烘干机总长6 000mm，内有5个格栅将搅拌干燥烘干机分成6个腔。根据物料前进的方向和物料状态不同，两头腔距离较小，中间腔距离较大，最小距离850mm，最大距离1200mm。
中间格栅开口方向朝上，其余朝下。开口由5条水平长孔，长（800mm，宽200mm）组成百叶窗型。格栅水平长孔朝上的开孔，是在钢板划线将两个宽边和上长边剪切后将此板绕下长边在铅垂方向左上方弯曲而成（角度与铅垂方向成45。）。
格栅水平长孔朝下开孔，是钢板划线后将2个宽边和下长边剪切后将此板绕上长边在铅垂方向左下方弯曲（角度与铅垂方向成45。），格栅悬挂在搅拌干燥烘干机的顶部，如图2所示。
在入料口的下端设置一个排石口，防止物料混进石头、铁器等杂物对机器造成损坏。
2.2搅拌前轴、后轴和搅拌叶片的设计
搅拌前轴和搅拌后轴是由直径133 mmx 8mm，长2 900mm不锈钢无缝管组成。钢管上有搅拌叶片，叶片长200mm、宽225mm、厚20mm，材料l6Mn。其分别是：带齿叶片搅拌器，平头叶片搅拌器，双头叶片搅拌器，并在两根轴上呈螺旋对称排列。
两轴共58个叶片。与轴的夹角有20°，45°．15°，1004种。中间为双头叶片搅拌器，与轴的夹角450是为了加快推料的目的。最后一个叶片为平头叶片搅拌器，和轴的夹角方向与相邻叶片相反，是为了防止出料堆积和易于被气流干燥器吸入，叶片具体分布如图3所示。
在总体结构设计中，从入料到出料方向上搅拌叶片与轴的夹角越来越小，以利物料的向前推动。搅拌叶轴上有两组10个园盘隔板与前搅拌轴和后搅拌轴一起旋转，园盘隔板直径620mm，在距外园边175mm处对称设有开口为600角的两个三角形缺口，如图3所示。
2.3气流干燥器的设计
气流干燥器由脉冲管扩径管、缩径直管组成：脉冲管扩径管直径420mm，长1 500mm；缩径直管直径320mm，长1500mm，壁厚5mm。
2.4配套装置及参数的选择
搅拌前轴和搅拌后轴配置功率4kW的电机两台，通过大小链轮分别相连，如图4所示。
搅拌轴转速／r．min-1：253
大链轮：45齿
小链轮：16齿
链条：一时套筒滚子链
旋风分离器直径/mm:1 000，高2 800
搅龙喂料器直径/mm:200，长4 100
螺旋叶片距离/mm:120，8厚钢板制成
螺旋卸料器直径/mm:190，长1 000，螺距120
直热式热风炉为252万J，热风温度800C，通过热风进口进入搅拌干燥烘干机。
引风机动力15kW，电机型号Y160L -4．风机流量在5 275 ~7 144m3/h，压力368mm水柱。
3工作过程
在直热式热风炉热风的吹入和引风机的作用下，湿物料通过搅龙喂料器和入料口进入搅拌干燥烘干机内，被搅拌叶片激烈搅拌。先被带齿叶片搅拌器打碎，并依次通过与轴一起旋转的圆盘隔板和固定隔板之间的间隙以及格栅上百叶窗结构的长条孔流动，使热空气从长条孔穿出同时又可将粘在格栅上的湿物料在热风作用下快速干燥，并借助风力对格栅起振动作用，将干燥物料振落；利用格栅开口方向的改变控制气流在腔内的流动，使气流有足够时间完成气固两相之间热交换，克服热短路的问题。中间格栅开口方向朝上，其余朝下。物料然后又被下面的搅拌叶片打碎再被抛起，从而大大提高了干燥烘干机的容积传热系数。筒内热风平均流速为0.5—2m/s．温度为300一800℃。热风在通过前两个腔后温度降到250。以下，物料在此时继续受到搅拌叶片的冲击破碎的同时和较低的气流接触，面积在不断扩大。完成降速干燥的过程，因物料在干燥时间停留的很短，物料已经很细碎，在搅拌叶片和热气流的联合作用下，向前移动，所以超过100℃的热气流也不会对物料的品质产生破坏作用．完成杀菌的目的，并且壳体截面做成上小下大，使物料粘壁减少且易自动脱落。
物料在前两腔基本完成预热和等速干燥阶段。此时，高湿物料受到破碎的同时干燥速率很快，进入后4腔完成降速干燥阶段。在顺流干燥时，物料的预热和表面汽化段处于热风的进口端，温度越高获得热效率越高，这就是采用800C热干风直接干燥高湿物料的依据。
经过搅拌干燥好的物料和温度在120℃以下的湿热风，进入气流干燥器，气流干燥器的脉冲管由缩径、扩径、缩径3段管组成，安装在引风管道中。由于管径交替扩大和缩小，当物料颗粒走过直管加速段后，管径马上扩大，由于使气流速度骤然下降，而颗粒由于惯性进入扩大段，由于颗粒受到阻力的作用而不断被减速，直到气一固两相的相对速度再一次等于颗粒的沉降速度时，干燥管径突然缩小，颗粒又被加速，如此反复使颗粒总是被加速或减速，使空气和物料接触面积均较大，从而强化了传热和传质速度，相应增加了干燥时间。旋风分离器起到收集物料、卸出物料的作用，加强了气流干燥。物料在旋风分离器中旋转的同时，又移向外壁卸料。物料最后经螺旋卸料器排出，完成整个生产过程。
4结论
双轴搅拌使物料很好破碎，大大提高与热风的接触表面，热风在搅拌干燥烘干机内分腔、迂回和物料充分接触，大大提高了干燥速率。采用气流干燥器，使物料在搅拌干燥烘干机内滞留量少，停留时间短、干燥强度大。较多的搅拌叶片使物料干燥后得到粉粒状产品。干燥热效率高，耗能低，在不破坏成品品质前提下达到对物料除臭和杀虫灭菌的目的。由于结构新颖，设计合理，较好地解决了粘稠高湿物料的输送、粘壁、不能连续生产的问题。全程封闭负压工作，减少对环境的污染，改善了劳动条件和工作环境。产品为粉末状，为产品造粒带来方便。
