超聲波聯(lián)合熱風(fēng)作用下的稻谷干燥設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是將收獲后的糧食含水量降低到可以?xún)?chǔ)藏的安全濕份的設(shè)備，屬于干燥設(shè)備領(lǐng)域，也可歸于糧食機(jī)械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]稻谷是南方的主食之一。它是一種熱敏性農(nóng)作物，干燥速率過(guò)快或參數(shù)選擇不當(dāng)容易產(chǎn)生爆腰。爆腰是衡量稻谷干燥后品質(zhì)的主要指標(biāo)之一。其次，稻谷是由僵硬的外殼和米粒組成，在干燥時(shí)其外殼起著阻礙籽粒內(nèi)部水分向外表面轉(zhuǎn)移的作用，因此，稻谷作為一種復(fù)合體是較難干燥的。緩蘇是指糧食干燥過(guò)程中從干燥段進(jìn)入保溫段，使顆粒內(nèi)部溫度與糧食顆粒內(nèi)的濕度交換使其均勻的過(guò)程。緩蘇過(guò)程可使稻谷顆粒內(nèi)部進(jìn)行濕熱交換使其濕度均化，可有效降低稻谷內(nèi)部水分梯度，從而降低干燥應(yīng)力抑制稻谷的爆腰率。緩蘇還可以為下一個(gè)干燥階段提供良好的去濕條件，避免高溫介質(zhì)使糧食脫皮或焦糊。因此為了保證稻谷干燥后的品質(zhì)，減小爆腰率，必須進(jìn)行充分的緩蘇。但是緩蘇過(guò)程時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)造成能源浪費(fèi)，增加能耗。
[0003]熱風(fēng)干燥是一種傳統(tǒng)干燥技術(shù)，也是目前應(yīng)用最廣泛的糧食干燥方法之一。干燥過(guò)程中應(yīng)用較多的是順流干燥、順混流干燥和流化床干燥等干燥方式。熱風(fēng)干燥設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高。但是，熱風(fēng)干燥也存在一些問(wèn)題。為提高熱風(fēng)干燥糧食的效率，需要提高干燥處理溫度，這樣對(duì)于干燥稻谷這種熱敏性作物非常不利，導(dǎo)致爆腰率增加，產(chǎn)品品質(zhì)降低(部分糧粒熱損傷，其色香味和營(yíng)養(yǎng)成分遭到破壞)。流化床干燥設(shè)備中為使稻谷向前運(yùn)動(dòng)進(jìn)行連續(xù)干燥，需要增大風(fēng)速。這樣干燥后的稻谷既不利于后續(xù)加工，又增加了能耗。
[0004]超聲波具有多種物理效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)，不必升溫就可以將水從固體中除去，它還具有加快干燥速度和降低固體中殘留水分的作用，低能耗。試驗(yàn)證明，超聲波能改變物料表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增大細(xì)胞壁間隙，進(jìn)而強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)，對(duì)降速干燥階段作用效果明顯，縮短物料的干燥時(shí)間。
[0005]本發(fā)明主要是將熱風(fēng)干燥技術(shù)與超聲波干燥技術(shù)相結(jié)合，為稻谷干燥提供一種新型干燥設(shè)備。該設(shè)備能夠提高干燥過(guò)程中的傳熱和傳質(zhì)效率，縮短干燥時(shí)間，降低能耗，提尚廣品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要克服傳統(tǒng)單一熱風(fēng)干燥稻谷技術(shù)的能耗高、傳熱傳質(zhì)效率低、干燥后稻谷品質(zhì)不高經(jīng)濟(jì)效益低等問(wèn)題。在保證干燥能力的前提下，降低能耗，提高成品質(zhì)量，得到更高的經(jīng)濟(jì)效益。
[0007]本發(fā)明干燥設(shè)備工藝流程為干燥一超聲波緩蘇一干燥一超聲波緩蘇一冷卻的流程。該流程能夠合理利用能源，降低能耗；充分進(jìn)行緩蘇，保證稻谷干燥后的品質(zhì)。
[0008]本發(fā)明是采用超聲波聯(lián)合熱風(fēng)干燥稻谷的方法。對(duì)稻谷進(jìn)行分層分段干燥。第一層干燥采用較低溫度熱風(fēng)進(jìn)行干燥，稻谷干燥后進(jìn)入超聲波作用下的緩蘇階段。第二層干燥采用較高溫度熱風(fēng)進(jìn)行干燥，干燥后再次在超聲波作用下進(jìn)行緩蘇。同時(shí)利用高效氣體換熱器將第一層進(jìn)行濕熱交換之后的熱風(fēng)對(duì)第二層作為干燥介質(zhì)的空氣進(jìn)行預(yù)熱，將第二層進(jìn)行濕熱交換之后的熱風(fēng)對(duì)第一層作為干燥介質(zhì)的空氣進(jìn)行預(yù)熱，充分利用熱能。最后利用經(jīng)過(guò)處理后的回收的干燥段熱風(fēng)對(duì)稻谷進(jìn)行冷卻，該過(guò)程既是對(duì)稻谷進(jìn)行降溫冷卻處理，同時(shí)又是緩蘇過(guò)程的延續(xù)。該工藝方法能夠提高干燥過(guò)程的傳熱和傳質(zhì)效率，節(jié)約能耗，顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量。采用本發(fā)明干燥的稻谷成色好、爆腰率小，便于后續(xù)加工。
[0009]本發(fā)明區(qū)別于傳統(tǒng)的熱風(fēng)流化干燥設(shè)備，氣體分布孔板的在干燥室內(nèi)的安裝位置傾斜一定角度。這樣可以充分利用稻谷自身重力作用向前運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行連續(xù)干燥操作。避免了單純依靠提高風(fēng)速使稻谷向前運(yùn)動(dòng)而達(dá)到連續(xù)干燥的目的，降低能耗。超聲波輻射裝置位于兩側(cè)，鋼絲網(wǎng)罩對(duì)輻射裝置起到保護(hù)作用。超聲波對(duì)稻谷每段干燥后在其區(qū)域的停留過(guò)程中進(jìn)行作用，加速稻谷內(nèi)部濕熱交換速度從使其濕度均化。將進(jìn)行濕熱交換之后的熱風(fēng)首先對(duì)加熱介質(zhì)進(jìn)行預(yù)熱，二次利用，使熱能充分被利用，提高能量利用率。然后通過(guò)回收裝置將回收的干燥段熱風(fēng)進(jìn)行干燥處理后繼續(xù)對(duì)稻谷進(jìn)行冷卻作用。最后通過(guò)撥糧輪裝置將稻谷輸送出去。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的稻谷干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1 一提升機(jī)，2—進(jìn)料通道，3—干燥室，4、15 —電加熱器，5、16 —尚效氣體換熱器，6、17—鼓風(fēng)機(jī)，7、12—?dú)怏w回收管道，8、18—鋼絲網(wǎng)罩，9、19一超聲波輸出裝置，10一引風(fēng)機(jī)，η一氣體干燥裝置，13—排糧輪，14一排氣口，20、21、22—?dú)怏w分布孔板
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明的干燥設(shè)備通過(guò)提升機(jī)I將稻谷經(jīng)過(guò)進(jìn)料通道2輸送到干燥室3中。稻谷被輸送到氣體分布孔板20上，由鼓風(fēng)機(jī)6和電加熱器4提供的較低溫度熱風(fēng)進(jìn)行流化干燥。在干燥室3左側(cè)下落過(guò)程中(如圖)，稻谷在超聲波發(fā)生裝置19發(fā)射的超聲波作用下進(jìn)行緩蘇。鋼絲罩18起到保護(hù)作用。第二層干燥重復(fù)干燥一超聲波緩蘇過(guò)程，不過(guò)鼓風(fēng)機(jī)17和電加熱器15提供的熱風(fēng)溫度高于第一層干燥熱風(fēng)溫度。同時(shí)將第一層進(jìn)行濕熱交換之后的熱風(fēng)通過(guò)高效氣體換熱器16對(duì)第二層作為干燥介質(zhì)的空氣進(jìn)行預(yù)熱，將第二層進(jìn)行濕熱交換之后的熱風(fēng)通過(guò)高效氣體換熱器5對(duì)第一層作為干燥介質(zhì)的空氣進(jìn)行預(yù)熱。最后稻谷在孔板22處進(jìn)行冷卻，冷卻風(fēng)為進(jìn)行濕熱交換和預(yù)熱空氣之后的干燥熱風(fēng)介質(zhì)，其通過(guò)引風(fēng)機(jī)10分別經(jīng)氣體回收管道7、12在干燥裝置11處理后對(duì)在孔板22上的稻谷進(jìn)行作用，然后通過(guò)排氣口 14排出干燥室3。冷卻完成后，稻谷經(jīng)排糧輪13輸送到干燥室外。干燥過(guò)程為一定厚度的物料置于氣體分布孔板上，依次經(jīng)過(guò)干燥一超聲波緩蘇一干燥一超聲波緩蘇一冷卻的流程。變溫干燥，同時(shí)進(jìn)行緩蘇，糧食達(dá)到干燥要求后由撥糧輪13輸送出去。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.超聲波聯(lián)合熱風(fēng)作用下的稻谷干燥設(shè)備，干燥設(shè)備主要包括:提升機(jī)(I)，進(jìn)料通道(2)，干燥室(3)，電加熱器⑷、(15)，高效氣體換熱器(5)、(16)，鼓風(fēng)機(jī)(6)、(17)，氣體回收管道(7)、(12)，鋼絲網(wǎng)罩⑶、(18)，超聲波輸出裝置(9)、(19)，引風(fēng)機(jī)(10)，氣體干燥裝置(11)，排糧輪(13)，排氣口(14)，氣體分布孔板(20)、(21)、(22)。所述干燥設(shè)備通過(guò)提升機(jī)(I)通過(guò)進(jìn)料通道(2)與干燥室(3)相連。氣體分布孔板(20)右側(cè)安裝超聲波輸出裝置(9)，其外部設(shè)有鋼絲網(wǎng)罩(8)起保護(hù)作用。氣體分布孔板(21)左側(cè)安裝超聲波輸出裝置(19)，其外部設(shè)有鋼絲網(wǎng)罩(18)起保護(hù)作用。電加熱器(4)和鼓風(fēng)機(jī)(6)之間安裝高效氣體換熱器(5)。電加熱器(15)和鼓風(fēng)機(jī)(17)之間安裝高效氣體換熱器(16)。高效氣體換熱器(5)、(16)分別由氣體回收管道(7)、(12)同氣體干燥裝置(11)連接。氣體干燥裝置(11)同引風(fēng)機(jī)(10)相連，廢氣通過(guò)設(shè)置在氣體分布孔板(22)左側(cè)的排氣口(14)排出。達(dá)到干燥要求后的稻谷經(jīng)排糧輪(13)排出干燥室(3)。干燥過(guò)程為一定厚度的物料置于氣體分布孔板(20)、(21)、(22)上，依次經(jīng)過(guò)干燥一超聲波緩蘇一干燥一超聲波緩蘇一冷卻的流程。
2.根據(jù)權(quán)利I要求稻谷干燥設(shè)備其特征在于:超聲波發(fā)生裝置(9)、(19)在干燥過(guò)程中作用于稻谷緩蘇階段，加速稻谷內(nèi)部傳熱傳質(zhì)。達(dá)到稻谷充分緩蘇而又盡量縮短緩速時(shí)間的目的，保證干后稻谷品質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利I要求稻谷干燥設(shè)備其特征在于:氣體分布孔板(20)、(21)、(22)為充分利用稻谷自身重力傾斜一定角度進(jìn)行安裝。避免單純依靠提高風(fēng)速使稻谷向前運(yùn)動(dòng)而達(dá)到連續(xù)干燥的目的，降低能耗。對(duì)在氣體分布孔板(21)、(20)進(jìn)行濕熱交換后的熱風(fēng)分別經(jīng)過(guò)高效氣體換熱器(5)、(16)對(duì)在氣體分布孔板(20)、(21)上作為干燥介質(zhì)的空氣進(jìn)行預(yù)熱，充分利用熱能，提高熱能利用率。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明主要是一種稻谷的干燥設(shè)備。干燥過(guò)程為干燥—超聲波緩蘇—干燥—超聲波緩蘇—冷卻的流程。對(duì)稻谷進(jìn)行分層分段干燥，選用一定風(fēng)速的低溫?zé)犸L(fēng)使物料具有流動(dòng)態(tài)，同時(shí)進(jìn)行干燥。然后，超聲波作用下緩蘇一段時(shí)間。之后進(jìn)行高溫?zé)犸L(fēng)干燥，干燥完成后，再次進(jìn)行超聲波作用下的緩蘇。同時(shí)回收第一層、第二層進(jìn)行濕熱交換后的干燥熱風(fēng)通過(guò)高效氣體換熱器分別對(duì)作為第二層、第一層的干燥介質(zhì)空氣進(jìn)行預(yù)熱。最后將回收的具有一定干燥能力的熱空氣進(jìn)行干燥處理后對(duì)稻谷進(jìn)行冷卻。本發(fā)明的稻谷干燥設(shè)備可以解決傳統(tǒng)稻谷干燥設(shè)備的能耗高、傳熱傳質(zhì)效率低、干燥后稻谷品質(zhì)不高引起的經(jīng)濟(jì)效益低等問(wèn)題。干燥的稻谷具有成色好、爆腰率小，便于后續(xù)加工的特點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】A23B9-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104663876
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510031427
【發(fā)明人】張鎖龍, 高濤
【申請(qǐng)人】常州大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日