温度(45℃以下),使改谷物的平均水分能较迅速地达到安全水分(14%左右)。由于谷层较浅,上下层的水分极差较小,经充分混合后贮存,谷物水分会自然达到一致,这种方法,目前在我国采用较多。
(3)分层干燥
在国外有的小型农场采用这种干燥方法,即每天将收获的湿粮装入低温仓进行干燥,虽然谷层较薄但也要在当天使它干燥到安全水分。第二天再将收获的湿粮装入已干燥粮之上进行干燥,也在当天干燥到要求的水分。第三、第四天如此同样进行,直到全仓装满谷物并干燥后一起卸出。这种方法对使用管理方便,但由于气流阻力较大,电耗较多。
1.2.5 连续作业方式干燥机
前边谈到的高温干燥机,一般都采用连续作业方式。连续作业不需要辅助上料和卸料的时间生产有效时间利用率较高,干燥质量也较稳定。我国粮食部门(粮库和粮油加工厂)和国营农场多采用这种方式作业。
1.2.6 循环作业式干燥机
循环作业干燥目前有两种形式,即:封闭式干燥机(简称循环式干燥机)和分流循环式干燥机(干、湿粮混合式干燥机)
(1)封闭循环式干燥机
为了提高干燥谷物的降水幅度和缩小设备体积及重量,出现了封闭循环干燥机,该机作业时将谷物先装满全机,然后把它封闭起来让谷物才机中进行循环流动和干燥,知道谷物水分达到要求时为止,然后将干粮放出。这种干燥机我国有定型产品。
该机除属封闭循环式干燥机外,上不还设有一个较大溶剂的缓苏段。每一
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循环干燥的加热时间为5~6min,而缓苏时间为70~80min。说明该机每次干燥后的缓苏室加较长。由于这个缘故,该机干燥质量好,谷物无爆腰现象,并有显著的节能效果。该机用50~60℃热介质干燥,即可干燥种子又可干燥商品粮。该机容量为3.2t,能在8~10h完成一批干燥作业。属于小型循环式干燥机。
(2)分流循环式干燥机
分流循环式干燥机实际是干、湿粮混合式干燥机。其工作过程如下,该机由两个并列的干燥塔(每个塔里有加热和冷却室)、顶部贮粮箱(起到一定的缓苏作用),作业粮柜、热风机、冷风机、循环粮提升机及成品粮提升机组成。
工作时,作业柜的湿粮与两个干燥塔之一的循环干燥塔的出粮混合,两种粮(干粮和湿粮)由混合粮提升机送到塔的顶部贮粮箱,然后分别向两个干燥塔流动(其中:一个是“循环干燥塔”,另一个是“最终干燥塔”),两个塔的上部均有加热室,而下部则有所区别,即:最终干燥塔下部是用环境空气冷却,使粮食温度下降到较低的程度(不高于环境温度5℃),而循环干燥塔下部则用热风机和冷空气混合后的中温气体冷却,使该塔的粮食保持到一定温度。最终干燥塔放出的谷物可作为成品粮入库,由成品粮提升机送出。循环干燥塔放出的干粮(温度较高些)则又流入混合提升机与湿粮一起混合,再次被提升到干燥塔顶部贮粮箱,以此循环式不止地进行干燥。经常有一定量的湿粮连续进入干燥塔,同时又有一定量的干粮从干燥机输送出来,故称此机位分流循环干燥机,其实质是干、湿粮混合干燥机。
该干燥机具有以下特点:通过调节干湿粮混合比,可使任何高水分湿粮一次降到安全水分,该干燥工艺虽然热风温度较高(200℃左右)但由于粮食受热时间短(4~8min),谷物在循环干燥的过程中其温度仍保持在30~40℃,故谷物干燥后的品质较好,由于有较长时间的缓苏过程和干湿谷物混合干燥的特殊机理,该谷物干燥单位热耗较小,有20%~30%的节能效果。这种干燥机
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在俄罗斯应用较多,在我国北方地区已研制成多级顺流式及多级混流式干、湿粮混合干燥机5HGS系列产品,烘干玉米效果较好正在大力推广中。
1.3 谷物干燥用的燃料
在对流式谷物干燥系统(设备)中,有两大主要设备:即干燥机主机及供热设备,供热设备又有供热空气和供热烟道气(简称炉气)两种,前者用于间接干燥,后者用于直接干燥。供热空气和供热设备是利用换热器把烟气的热量转换到空气中使之成为热空气,其热效率较低,一般为60%~70%;供热烟道气的供热设备,由于把烟气的热量直接用于干燥中,其热效率较高。为80%~90%。但如燃烧不完全则将对谷物有一定程度的污染。
为了深入的研究供热设备的合理结构、参数及合理利用热源,有必要对谷物干燥所用的燃料性能、炉型结构及平衡计算等做一了解。
1.3.1 燃料的种类和成分
我国用于谷物干燥的燃料按形式分有:固体、液体和气体三种;按来源分又有天然燃料和人工燃料之分。
固体天然燃料包括:木材 、褐煤、烟煤、无烟煤、谷壳、茎秆及玉米芯等;其人工燃料包括:木炭、焦炭、煤粉和煤球等。
液体天然燃料为石油,其人工燃料为汽油、煤油、柴油和重油等。 气体天然燃料为天然气,人工燃料油高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气及裂化煤气等。
上述各种燃料主要由碳C、氢H、硫S、氧O、氮N、灰分A、水分W七种成分做组成。其中,碳、氢、硫三种元素燃烧放热,其燃料中有可燃成分,特
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别是碳含量占固体燃料可燃基德72%~96%,是基本可燃成分。氢燃烧时发热量较大,但在固体中含量很少;硫虽然能燃烧放热,但其燃烧产物二氧化硫(SO2)有臭味,损害谷物品质。此外与水结合会变成亚硫酸(H2SO2)对金属有强烈的腐蚀作用,因此硫对谷物干燥是不利的因素。燃料中氧、氮、灰分及水分的存在,相对地减少了燃料中的可燃成分含量,而降低了燃料的发热值。水分和灰分多的燃料不易燃烧,故把含水分。灰分多的燃料称为劣质燃料。固体和液体燃料成分按质量百分数表示,而气体的成分则用容积百分数表示。根据对燃料进行分析方法的不同,固体燃料的成分有四种表示方法。
(1)应用基
应用基是表示实际应用的成分,在各成分的代号上标有角号“y”,各代号表示各成分的百分数。其表示公式为:
yyyyyy C?H?N?S?A?W?100%
进行燃烧计算时,要采用应用基成分。
(2)分析基
为了消除因雨水或其他不稳定水混入燃料中而影响其成分的分析,特规定出分析基,即在分析燃料之前,先用风干法(热风温度为45~50℃)去除燃料的外部水分,这种除水后的成分质量百分数为分析基。在各成分代号右上角有角码“f”。即:
ffffff C?H?N?S?A?W?100%
(3)干燥基
为了消除燃料外部及内部水分对燃料的影响,先将燃料加热到102~105℃,然后进行分析。在成分代号的右上角标注角号“g”。即:
gggggg C?H?N?S?A?W?100%
(4)可燃基
出去全部水分和灰分以后惊醒成分分析,在成分代号上标有角号“r”,即:
rrrrrr C?H?N?S?A?W?100%
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在上述四种“基”中,由于各种“基”所含的内容不同,其个成分的所占
yfgr百分数也不同。如以碳C为例:C?C?C?C。
如已知可燃基的C,则可按下列换算公式进行换算:
yy100?A?WC?C?yrr
100% 100%
ff100?A?WC?C?frCg?Cr?100?Ag100%
1.4 谷物干燥用供热设备的种类
在对流式谷物干燥中所用的供热设备,是向干燥机输送炉气或热气的炉灶,其种类很多,按燃料不同分为固体燃料炉灶、液体燃料炉灶和气体燃料炉灶;按供热方式分为直接供给炉气的炉灶和间接供给热风的炉灶(设有换热器);按燃烧原理不同又可分为层燃式炉灶和悬燃式炉灶等。现对我国在谷物干燥中常用的集中炉灶的结构及其供热过程介绍如下。
(1)固体燃料水平炉排式手烧炉
这种炉灶目前在谷物干燥中尚有应用,是以无烟煤为燃料直接向干燥机供给炉气的。该炉灶由炉膛、沉降室、混合室、冷风调节门、烟囱、烟混合气(炉气)出口及炉门、清灰门等所组成。
在炉膛的下部设有水平炉排,炉排平面少许向后下方倾斜,炉排(或称炉栅)的种类有杆条式和孔板式两种。杆条式炉排,炉条间的缝隙较大(为3~15mm),活截面(通风面积)较大,其活截面系数为0.2~0.4,适于木材或煤炭等大粒状的燃料燃烧。孔板式炉排为铸铁或钢板制成带有长形的整体式炉栅,其活截面系数较小,为0.08~0.15,适于颗粒较小的燃料燃烧。杆条式
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