煤泥烘干机,污泥烘干机,酒糟烘干机

　　近年来，随着农村经济的快速发展、国家农机购置补贴政策的实施，丘陵山区农业机械化已成为一个亟需解决的难题。在这种背景下，为解决西南丘陵山区油菜籽的烘干问题，我厂研制了一种可以柴草等废弃物为燃料，适用于丘陵山区油菜籽烘干的可移动式三筒烘干机。

　　1 三筒烘干机总体结构和工作原理

　　1.1 三筒烘干机总体结构

　　生物质燃料移动式三筒烘干机结构简图如图l所示。三筒烘干机主要由机架、燃烧炉、气流输送装置、转筒烘干仓和快速冷却装置等组成。其主要技术参数为：

　　送风风机额定功率/kW:3

　　转筒传动电机功率/kW:1.5

　　转筒转速/r.min：20

　　油菜籽输送方式：气流输送

　　烘干方式：连续烘干/批量循环烘干

　　连续烘干生产率/kgh-l:3 500

　　批量循环烘干生产率/kg.h：1 000

　　燃料：秸秆、柴草、煤等

　　外形尺寸/mm:2 800 x1 200×l 300

　　整机质量/t:l.1

　　1.2 三筒烘干机工作原理

　　柴草、果渣、秸秆等废弃物燃料从燃烧炉的燃料喂人口处加入，在燃烧室内燃烧。燃烧炉内外壁之间安装有热交换器，冷空气被加热后送人上粮斗的底部。上粮斗内的菜籽被热风气流输送装置吹送至三筒烘干机仓内，在吹送的过程中，热风对菜籽进行流化烘干。

　　三筒烘干机烘干仓为卧式回转圆筒结构，筒内壁装有按螺旋线排列婚轴向抄板。油菜籽进人烘干机后，在抄板带动下，在一定高度处呈瀑布状撒落下来，保证了与热空气充分接触，实现了湿热交换。

　　三筒烘干机烘干仓的尾部安装有快速冷却装置，被加温的菜籽在快速冷却装置中快速冷却。在西南丘陵山区，通常情况下，高湿菜籽的含水率为24%，经过1次烘干后，可降至l9%，短时间储存以避雨季。也可将经过一次烘干后的菜籽通过风力吸粮装置又加入上粮斗内，再经过2次烘干后，菜籽含水率可达到安全水分，可长时间储存。

　　2 三筒烘干机结构方案设计

　　2.1 三筒烘干机烘干工艺要求

　　油菜籽呈细小球形颗粒，含有大量的脂肪(40%)和大量的蛋白质(27%)。它的平均粒径只有1. 27~2. 05 mm，孔隙细小，容易吸湿，应将其含水率降至12%以下，才能安全贮藏。油菜籽烘干过程中，如果籽粒温度过低，则降水缓慢;但如果温度过高，又会造成油脂溢出，不利于烘干，还可能发生火灾。

　　因此，在用三筒烘干机烘干过程中，应严格控制热风温度以及菜籽在转筒中的停留时间。经过三筒烘干机烘干的菜籽温度比较高，应对其立即进行冷却，保证冷却后的菜籽温度较环境温度不高于5℃。在冷却的过程中，也会发生湿热交换，进一步快速降低菜籽的含水率。本设计中油菜籽的烘干工艺，如表l所示。

　　2.2 三筒烘干机燃烧炉的结构设计

　　换热器安装在燃烧炉上部，套筒式热风炉换热器的结构示意图如图2所示。

　　Kl为空气第一加热层，K2为空气第二加热层，K3为空气第三加热层。Yl与K3之间为烟气辐射一空气对流逆流换热，Y2与K2(逆流)及Y2与Kl(顺流)之间为烟气对流一空气对流换热。在K3夹层靠烟气侧及K2与Y2换热筒体两侧均焊接有肋片，以此增加换热面积。

　　三筒烘干机采用套筒式热风炉换热器，冷空气与高温烟气进行充分热交换，提高了热交换效率。经过热交换后的清洁空气不含烟气杂质，不会对油菜籽产生污染。

　　2.3 三筒烘干机烘干仓的设计

　　选用220V的交流调速电机不仅可以筒化结构，而且可以获取较大的传动比范围，满足不同物料的烘干特性。

　　转筒内抄板的结构，如图4所示。理想的抄板设计应使菜籽在转筒转动时有均匀的抛洒状态，即当抄板由水平位置转至垂直位置(转角6=900)时，抄板上的菜籽能滑落干净。同时，抄板与转筒端面应保持一定的夹角，以推动菜籽不断向转筒出料口处运动。

　　转筒回转速度也是三筒烘干机的重要参数之一。若转速太慢，菜籽会滞留在转筒的一边;若辖速太快，在离心力作用下，菜籽会贴着转筒壁的另一边。

　　根据参考文献[3]的理论分析，本设计中抄板及转筒转速的参数为：a =lloo，BC= 2AB=0.6m，转筒转速20r/min，抄板与转筒端面间的夹角为3.50。

　　转筒在转动时，抄板与转筒端面间的夹角使菜籽在转筒轴向有一分速度，从而不断向出料口方向运动。初选转筒赢径为0. 8m，油菜籽在转筒中行走2min，则转筒的长度应为2 x0.8 x24×sin3.50 =2.318m。这里取转筒长度为2. 3m。

　　转筒的容积为1.16d，油菜籽的容重为750kg/II13，菜籽的容积占转筒容积的200/0，当菜籽转到如图5中的极限区域曰时，转筒的转动扭矩最大。由菜籽质量引起的扭矩，即 r=750 kg/ri3×1.16 1113×20%× 9.8m/s2 x0.35m =596.82N.m考虑到摩擦损失及转筒自重引起的转矩，电机的额定功率取为1.5kW。

　　3 三筒烘干机机组的试验与分析

　　3.1 试验条件及方法

　　烘干试验的油菜籽品种为甘蓝型，烘前平均含水率为24%。大气温度为18—24℃，烘干机热风温度保持在100℃，烘干菜籽温度为75℃，燃料为柴草等农村废弃物。

　　烘干方式为批量循环烘干，取同一收获地的油菜籽，分3个批次，每批次2000kg，进行烘干作业。每批次进行3个烘干过程。对每一批次，第1循环菜籽在三筒烘干机中烘干时间为2min，菜籽在冷却装置冷却时间为40min;然后将菜籽放出在料耳内，通过风力吸粮装置，将其送入三筒烘干机喂料斗，开始进行第2个烘干过程。第2个烘干过程的烘干时间及要求与第1烘干过程相同。在第3个烘干过程中，菜籽在转筒中烘干时间仍为2min，但菜籽在冷却装置冷却时间为30min。

　　三筒烘干机烘干时，通过电脑水分测定仪对转筒入口及出口处油菜籽的含水率进行测定。

　　3.2试验结果及分析

　　3个批次是在相同条件及工作方式下进行的，为减小人为误差，将每个批次的第1循环的含水率数据相加求平均，得出油菜籽在第1循环的含水率数据。

　　第二三循环的实验数据采用相同的方法求得。经初步处理后，油菜籽烘干试验数据如表2所示。表2油菜籽烘干试验数据表从表2可以看出，高湿油菜籽经过一个烘干流程降低水分5,7%，可达到l9c/o，可以短时间储存，以避雨季霉烂。

　　若再将冷却后的油菜进行第2循环烘干，可使油菜的含水率降至15. 3qo，可以储存1个月不霉烂。若再进行第3循环烘干，可使油菜的含水率降至12%以下，达到安全水分，可以安全储存6个月。

　　3.3 三筒烘干机经济效益分析

　　三筒烘干机机组可正常使用6年，每台价格8 000元，每年平均折旧费为1 333元。如果每季可进行油菜籽烘干作业15天，每天按10h工作时间计箅，则每小时折旧费为8. 89元。

　　三筒烘干机烘干作业时，每小时需木柴8. 6kg，每千克木柴按0.5元钱计算，每小时需4.3元。

　　每小时耗电3kW.h，每千瓦时电按照0.8元计算，每小时成本费2.4元。

　　机组正常工作时需1个机手，每天劳务费120元，每天工作lOh，每小时12元。

　　因此，三筒烘干机烘干油菜时，每小时成本费用合计27.6元。正常作业时，如果采用连续烘干方式，只进行第1个循环，去除油菜籽表面水分，则生产率可以达到3500kg/h，此时的烘干成本为0.008元/kg。

　　若采用批量循环烘干方式，对每批油菜进行3个循环烘干过程，生产率为1000kg/h，此时的烘干成本为0. 276元/kg。

　　4结语

　　1)所设计的三筒烘干机若采用连续烘干方式，只去除菜籽表水，烘干成本仅为0. 008元/kg。这种生产方式非常适用于油菜收获季节灾害天气的烘干作业，避免油菜籽遇雨霉烂变质。

　　2)若采用批量循环烘干方式，通过争取国家对该烘干机的购置补贴，及将该烘干机用于其它粮食作物、药材等的烘干，提高机器的使用率，可减少其在油菜籽烘干上的折旧费用，烘干成本为0.15元/kg。其可用于将油菜籽一次性烘干至安全水分的处理，大幅度减轻摊晒作业的劳动强度。

　　3)该三筒烘干机结构筒单，以柴草、果渣等农村废弃物为燃料，灵活机动，非常适应于西南丘陵山区油菜籽等物料的烘干;填补了西南丘陵山区油菜籽烘干机的空白，可解决油菜籽烘干问题，能有力地促进西南丘陵山区油菜全程机械化。

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