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混流式烘干机角盒排列形式的探讨
发布时间：2013-10-19 08:59 来源：未知
对于粮食烘干机来说，热风量越大，粮层风速越高，则生产率越高。而混流式烘干机角盒出口风速必须低于粮食的悬浮速度，否则粮食会被从角盒口吹出，因此混流式烘干机角盒出口风速几乎为定值，使得粮层风速很难提高。我们在新型烘干机设计中，改变了角盒的布置形式，在角盒出口风速不变的条件下，使得粮层风速提高1倍，取得了良好的效果。现通过角盒不同布置形式从理论上进行分析和探讨。
1、混流式烘干机风量、风速与降水率的关系
在粮食干燥过程中，干燥介质的温度、相对湿度及其通过粮层时的速度对干燥过程有很大影响，干燥介质的温度越高、相对湿度越小及通过粮层的速度越大，干燥速度越快。在常温干燥时，常用风量比来确定风机的风量，而风量比与降水速率密切相关，其选择的正确与否关系到干燥效果。由降水速率与风量比之间的关系可知，风量比越大，降水速率越高，即当粮层厚度一定时，风量越大，粮层中的风速越高，降水速率也越高。当然，干燥介质的温度和相对湿度对干燥过程也有影响，在此只讨论粮层风速对干燥过程的影响。由于干燥介质数量不能无限增大，在角盒式烘干机中，其风量的极限值取决于排出废气的角盒口处的气流速度，由经验得知．废气角盒口的排气速度不宜超过6m/s。为了安全起见，在设计角盒式烘干机时排气速度一般取5m/s。在混流式烘干机角盒尺寸和数量确定后，烘干机干燥介质的数量也就确定下来了。
2、混流式烘干机角盒结构及其排列形式
2.1角盒结构
角盒结构基本上可归纳为5种形式，有三角形、五角形、菱形、大小头形及孔板形，角盒板厚一般为1.5～3.0mm，为保证粮食在烘干机内的流动性，角盒上顶角都小于90°。
2.2 角盒排列形式
角盒排列形式多数按如图2a所示排列，即一排为进气角盒，一排为排气角盒，进、排气角盒呈交替错落形式排列，进、排气角盒尺寸及数量相同。干燥介质由进气角盒一端进入，穿透粮层后进入排气角盒，再从排气角盒的一端排出机外，由于干燥介质呈混流状态在粮层内穿过，因此将这种烘干机称为混流式烘干机。
有的烘干机上下排角盒采取不等距排列，干燥介质从下一排进气角盒进入，穿过粮层后再由距离较近的上一排排气角盒排出，干燥介质的运动方向向上，粮食的运动方向向下，其工艺类似逆流干燥。
与图2b所述的烘干机角盒排列相同，但干燥介质从上一排进气角盒进入，穿过粮层后再由距离较近的下一排排气角盒排出，干燥介质与粮食运动方向相同，其工艺类似顺流干燥。
还有的混流式烘干机的角盒不是如上所述的排列形式，而是在一横排角盒中将进、排气角盒交替排列，上下排间距大于横向相邻角盒之间的间距，上下排角盒之间的粮层阻力大于左右之间的粮层阻力，由进气角盒进来的干燥介质横向穿透粮层再由相邻的排气角盒排出机外，其干燥工艺与横流式烘干机相似。
大小头角盒按相互交错形式排列，角盒制做成一头大一头小，将角盒排列成一个大头角盒相邻一个小头角盒，上下排也是大小头交错排列，干燥介质由进气角盒的大头进入，穿过粮层后再从相邻的排气角盒的大头排出。
尽管上述的混流式干燥机角盒形式及排列布置不同，但进、排气角盒的数量相等，粮层风速是定值，如要提高粮层风速，则排气角盒排出的废气速度也相应提高，在角盒尺寸不变的情况下，机内粮食将会被从排气角盒吹出。多年来，尽管混流式烘干机角盒尺寸及形状有很多变化，但粮层风速没有多大提高。
还有的将上下层角盒布置成纵横交叉形式，即上一层为横向角盒，下一层为纵向角盒。这种角盒排列的结果是使排气角盒能够从两端排出废气，废气出口面积增大1倍，干燥介质从纵向角盒的一端进入，穿透粮层后从横向角盒的两端排出，废气出口速度相应降低50%。
3、上下层角盒纵横交叉布置的特点
a．这种角盒布置形式，角盒数量不变，只是将排气角盒横过来安装，使废气从排气角盒两端排出，这相当于排气出口面积增大1倍，出口风速也降低了一半。
b．干燥介质从一个角盒口进入，可从上下相邻的4个角盒口排出，在出口风速仍为5m/s的条件下，粮层风速可提高1倍。
c．由于角盒有横向和纵向两种排列形式，角盒顶角分粮方向发生改变，粮食在机内由上向下运动中的位置也随着不断改变，纵向布置的角盒将粮食向两侧方向混拌，横向布置的角盒则将粮食向前后方向混拌，使干燥均匀度提高。
d．由于将进风室布置在烘干机的一端，废气由烘干机两边排出，烘干机干燥段的有效容积增大，烘干机高度可以降低，体积可以缩小。
e．当烘干机结构一定时，烘干机干燥段水分蒸发强度与烘干机使用的干燥介质数量有关，这种角盒排列形式，使粮层风速提高，干燥介质数量加大。
f．机械加工制造及安装都比较方便，综合成本可降低5%以上。
近年来，黑龙江垦区北方农业机械有限公司研制开发的几种烘干机分别采用了上下层角盒纵横交叉的布置形式及其它组合排列形式，提高了粮层的风速，使粮食降水速率有了明显的提高。
4、结论
综上所述，采用角盒纵横交叉排列形式，可提高粮层风速，使粮食降水速率提高，干燥均匀度也相应提高，烘干机的生产率也明显提高，但随干燥介质数量的增加，需要加大配套风机的功率，电耗增加，热源部分能耗也随之增加。从实际生产来看烘干机运行成本增加5%，但生产率提高15%，且粮食干燥品质良好�？杉酶谋浣呛信帕行问�、提高粮层风速的办法来提高烘干机生产率是合算的、可行的。
