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玉米烘干机干燥室与加热器的设计

  国外对玉米干燥问题进行了大量的研究工作,在单粒和薄层干燥研究的基础上,又开始了有实用价值的玉米深床干燥的研究,提出了一些玉米干燥的数学模型。计算机模拟方法也被应用于玉米干燥的研究上。国内对玉米干燥的研究从80年代开始。一些专家、学者根据我国国情,在玉米干燥理论和干燥技术上做了大量探讨,为设计适合我国特点的玉米干燥系统提供了理论上的依据。
  吉林省是我国玉米的主要产地,每年粮食部门收购的高水分玉米达600万t以上。由于农户销售的玉米价格是根据玉米含水量多少而确定的,因而直接影响到农户的经济效益。为解决这一实际问题,依据玉米干燥理论、干燥技术的要求,我们研制出5h-1小型玉米烘干机。烘干机的总体结构包括干燥室、加热器、风机及传动装置和机架组成。本文着重介绍了烘干机干燥室和加热器的结构设计,其它部件已在前文做了介绍。

  1、干燥室的设计参数
  根据设计制造要求,将含水量26%-28%的玉米经过烘干,使其含水量降至约18%。经过计算及多次试验得出:将1t玉米放入干燥室进行干燥,其作业时间2h,可达到降水的要求。为此将烘干机生产率确定为0.4-0.6t/h,每天工作按16小时计算,可烘干玉米的8吨。
  据《粮仓机械设计手册》数据,玉米容量rgw=720~820kg/m3,在设计仓容量时选用下限值,在计算载荷时选用上限值。据此,能够容纳1吨玉米的仓容量vgw为:vgw=1000/720=1.39m3。
  选取内外网间的玉米厚度为250毫米,外网直径φ1200毫米,内网直径φ700毫米,高度为2035毫米,其下部锥角为104o。干燥室容积为vgw=1/3[ctg52o×600×л(600)2]-1/3[ctg52o×350×л (600)2 ]+[2035×л(600)2-2035×л(350)2]=1.66 m3根据设计数据进行理论计算过程验证:此结构满足设计要求。
 
  2、加热器的设计参数
  影响玉米薄层干燥速率最显著的因素是热风温度,其次是玉米的初始水分,风量比的影响很小。随着热风温度和初始水分的增加,玉米的干燥速率加快。
  由于热风温度是影响玉米干燥速率的重要因素,我们设计制造了间接加热式加热器,使纯净气体在管道中受烟气加热,在达到规定的温度时直接进入干燥室对玉米进行烘干。加热器安装在燃烧炉上方,加热器中布置了6列50×50毫米方形管道,由下至上形成不规则排列,其优点是加热均匀,利于烟气流动和炭灰回落以及增大干燥介质的受热表面,提高热量利用率。
  为便于农户操作,在热风出口设有温度计用来测定热风温度,可通过改变秸秆投入量控制风温以满足要求。在加热器与干燥室连接处设插板,热风从干燥室下部进入,在热风入口的对面设置风叶片,第一可避免局部温度过高;第二可在导风叶片作用下,使热风快速、均匀地向玉米层中渗透。在干燥过程中,干燥室顶部放置一个带通风孔的罩盖,既可避免热风过快流失,又可阻挡外界杂质落入玉米中。
 
  3、结论
  通过对5h-1型玉米烘干机设备的传热过程理论研究和主要装置设计参数的研究证明:该机主要特点是利用纯净的热空气穿过玉米层,玉米不受污染;结构简单,易于农户操作,整机为可移动式;以玉米秸秆作为燃料是区别于其它小型烘干机的突出特点,既可减少秸秆过剩造成的环境污染,以可消除玉米螟的栖身之地,可谓一举多得。5h-1小型玉米烘干机非常适合东北玉米带农区的经济状况,有极高的推广价值。
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