專利名稱：兩流程紅外輻射振動(dòng)流化干燥機(jī)的制作方法
根據(jù)95年第二屆中國農(nóng)業(yè)博覽會(huì)調(diào)查表明全國農(nóng)機(jī)行業(yè)用于谷物與種子干燥的機(jī)型貧乏。各類種子加工機(jī)械中，種子的篩選、包衣、包裝均有系列產(chǎn)品，但與之配套的種子干燥機(jī)尚無成熟的機(jī)型。據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院提出的“種子機(jī)械與成套產(chǎn)品系列型譜”中可知，僅蔬菜、牧草、林木等7種種子急需配套的中、小型干燥機(jī)械就是25種，缺少這么多種干燥機(jī)的原因是缺乏高新的干燥技術(shù)。因此，研究適宜的干燥方式和設(shè)計(jì)合理的干燥裝置，是目前亟等解決的重要問題?？v觀多種干燥方式，振動(dòng)干燥是解決顆粒類物料尤其是種子干燥較為合適的干燥方式。目前國內(nèi)使用較多的是一種槽型水平式振動(dòng)干燥機(jī)。該機(jī)型是70年代日本玉川公司引進(jìn)美國雷·庫斯公司的專利產(chǎn)品，引進(jìn)我國后，曾廣泛推廣。從技術(shù)上來說，已經(jīng)比較成熟，但在使用中暴露出一系列難以克服的缺點(diǎn)。如干燥行程短，不適應(yīng)含水率較高的物料；氣流小時(shí)會(huì)發(fā)生堵料或溝流，氣流大時(shí)則易帶走小顆粒物料；除需配備鍋爐外，熱空氣僅一次接觸濕物料即被排出，熱能未被充分利用，熱效率較低。80年代我國東北大學(xué)干燥技術(shù)研究所研制了多種振動(dòng)干燥設(shè)備，如振動(dòng)多層水平圓運(yùn)動(dòng)干燥機(jī)、振動(dòng)式熱傳導(dǎo)干燥機(jī)、振動(dòng)式載體干燥機(jī)、振動(dòng)式多層折返式多功能干燥機(jī)等。這類干燥機(jī)與水平式振動(dòng)干燥機(jī)相比，技術(shù)上有較大的進(jìn)步，主要具有占地面積小，熱效率高，投資少等優(yōu)點(diǎn)。但是這類干燥機(jī)的不足之處是(1)被干物料僅在外筒體上進(jìn)行多層的分層干燥，延長被干物料的干燥行程或提高產(chǎn)量則比較困難，如果一味地增加高度或槽體寬度，則會(huì)帶來難以克服的問題；(2)上述干燥機(jī)一般都偏重于商品糧的干燥，而不適用于種子類物料的干燥，貯藏種子要求的終含水率一般要小于10％，干燥溫度不能高于50℃。所以種子干燥的難度較大，除了要達(dá)到低含水率外，更重要的是要保持種子的活力，而且還要考慮到種子的生理生化特性不受到影響，否則發(fā)芽力下降并畸形發(fā)育。種子具有干縮濕脹的特性，由于種子種類繁多，大小不一，種皮薄厚也不同，很容易受供熱條件的變化而改變水的遷移性與滲透性。比如干燥過速就會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，當(dāng)水分從種子內(nèi)部逸出表面的速度小于水分從種皮擴(kuò)散到空氣中時(shí)，種皮表層干燥過快，脫水過程中水分的輸送通道會(huì)發(fā)生變形、皺縮甚至閉合，使內(nèi)部的水分難以脫出。更有甚者使種皮的組織破裂，引起發(fā)芽力喪失。
為彌補(bǔ)上述一類干燥機(jī)的不足，本發(fā)明的目的是在原來自行研制的螺旋提升式紅外輻射振動(dòng)流化干燥機(jī)的基礎(chǔ)上，提供一種適用于種子等顆粒類物料干燥的兩流程紅外輻射振動(dòng)流化干燥機(jī)。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理如附圖
所示。兩流程紅外輻射振動(dòng)流化干燥機(jī)包括振動(dòng)電機(jī)(1)，外筒體(2)，螺旋流化床(3)，振動(dòng)彈簧(4)，機(jī)架(5)，鼓風(fēng)機(jī)(6)，電熱器(7)，水平槽流化床(8)，內(nèi)筒體(9)，送風(fēng)管(10)，底板(11)，引風(fēng)機(jī)(12)，保溫外殼(13)，紅外輻射器(15)等組成。以紅外輻射器(15)作為控溫?zé)嵩矗谕馔搀w(2)的內(nèi)部，裝入一套帶有多層(五層以上)水平槽式流化床(8)的內(nèi)筒體(9)。水平槽式流化床(8)為圓形，直接焊在內(nèi)筒體(9)上，使其成為一體，檢修時(shí)可整體拔出，水平槽每層床面開有出料口。螺旋槽流化床(3)焊在外筒體(2)上，每層螺旋床的傾角為2～3°。兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)交叉安裝，根據(jù)不同要求(激振力或干燥周期)電機(jī)角度可調(diào)節(jié)。振動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，偏心塊將產(chǎn)生激振力使振動(dòng)體產(chǎn)生垂直振動(dòng)和扭振，外筒體被干物料可通過振動(dòng)流化輸送至頂層，再經(jīng)導(dǎo)流進(jìn)入內(nèi)筒的水平槽流化床。每層經(jīng)過一周的水平振動(dòng)流化，通過出料口拋灑至下一層(本發(fā)明實(shí)施例，內(nèi)筒的水平槽為11層，外筒螺旋床為18層)，在內(nèi)筒經(jīng)數(shù)層干燥以后，由出料口(14)排出，這樣在不改變干燥機(jī)外型總體積的情況下，使干燥行程延長了25～30％。內(nèi)、外筒的循環(huán)組成了二流程干燥通道。內(nèi)外筒體(9)、(2)壁上開有數(shù)個(gè)排氣孔，孔徑及個(gè)數(shù)視主要被干物料而定?？諝庥晒娘L(fēng)機(jī)6)通過電熱器(7)加熱至所需溫度，經(jīng)送風(fēng)管送入內(nèi)筒體(9)，熱風(fēng)首先掠過水平槽流化床上的物料，經(jīng)過內(nèi)筒壁上的排氣孔，再掠過外筒螺旋槽流化床上的物料，濕空氣由干燥機(jī)頂部的引風(fēng)機(jī)(12)排出機(jī)外。為使熱風(fēng)在內(nèi)筒進(jìn)行良好循環(huán)及防止熱風(fēng)短路，內(nèi)筒水平槽流化床(8)的第一層和最末一層與外筒體(2)的內(nèi)壁密封，中間各層圓盤的直徑小于外筒體內(nèi)壁5～8毫米。三至四個(gè)紅外輻射器(15)均勻分布于保溫外殼(13)內(nèi)壁的下部用螺栓固定。紅外輻射器可采用碳化硅板式或紅外陶瓷板式等。紅外輻射加熱的優(yōu)點(diǎn)在于定向性好容易控制，熱射線能夠直接被物料及周圍的床體吸收，本實(shí)施例安裝了四個(gè)輻射器，在圓周上90°均勻分布。由于間歇照射時(shí)間較短，物料(主要是種子)表面溫升不是很快，這樣除了種子的活力不受影響外，更有利于種子的傳熱與傳質(zhì)。
兩流程紅外輻射振動(dòng)流化干燥機(jī)的兩個(gè)筒體套在一起固定在底板(11)上，底板(11)與機(jī)架(5)由數(shù)個(gè)振動(dòng)彈簧(4)支撐，振動(dòng)彈簧的作用是使機(jī)體在超共振區(qū)工作，并可使機(jī)體傳給地基的動(dòng)量負(fù)荷減小。每個(gè)彈簧都有限位裝置，干燥機(jī)移動(dòng)時(shí)，用螺栓固定，使得振動(dòng)體與機(jī)架聯(lián)為一體，保證干燥機(jī)的運(yùn)輸安全。紅外輻射器的總功率可視被干物料的不同初、終含水率及要求的干燥溫度而調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，體現(xiàn)了導(dǎo)熱、對流、輻射和振動(dòng)的綜合作用，在不同階段位置接受不同傳熱方式為主的供熱。大量實(shí)驗(yàn)表明，外筒螺旋振動(dòng)床上的干燥是一個(gè)變溫干燥過程，內(nèi)筒干燥延長了恒速段和提高了干燥速率。物料進(jìn)入干燥機(jī)后通過預(yù)熱(進(jìn)口至第二層)，間歇式的輻射加熱(三至六層)，以及導(dǎo)熱和對流(七至頂層)到達(dá)螺旋床的頂部。而在內(nèi)筒運(yùn)行過程中，基本上是一個(gè)恒溫、恒濕且是以對流換熱為主的干燥，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，內(nèi)筒空間的濕度變化很小，并且送入的新風(fēng)是個(gè)常量，因此種子物料在兩流程干燥中，種子表面溫升不是很快(已被紅外熱象實(shí)驗(yàn)證實(shí))。所以種子內(nèi)部溫度的提高，是通過多種傳熱方式的綜合作用。尤其在內(nèi)筒干燥中，空氣流速較高，物料在水平振動(dòng)床上除做圓周運(yùn)動(dòng)外，要經(jīng)過多次拋灑，這種強(qiáng)烈的擾動(dòng)和顆粒之間的接觸，使整個(gè)料層空間內(nèi)的溫度比較均勻，強(qiáng)化了被干物料的傳熱傳質(zhì)。干燥種子其終含水率可達(dá)6％以下。經(jīng)種子的生物實(shí)驗(yàn)及發(fā)芽率實(shí)驗(yàn)證明，合格率達(dá)97％以上。而且熱風(fēng)一次通過內(nèi)、外筒體，除節(jié)省能源外，更有利于控溫，并使結(jié)構(gòu)大為簡化。
本發(fā)明具有占地面積小、熱效率高、烘干溫度安全以及可調(diào)性能好等特點(diǎn)，特別適用于種子類等要求低含水率物料的干燥。本發(fā)明還配有自動(dòng)控制儀表柜，可對進(jìn)風(fēng)溫度、干燥溫度、干燥周期、激振力等進(jìn)行自動(dòng)控制，是目前技術(shù)含量較高理想的干燥設(shè)備。
權(quán)利要求
1.兩流程紅外輻射振動(dòng)流化干燥機(jī)，包括振動(dòng)電機(jī)(1)，外筒體(2)，螺旋槽流化床(3)，振動(dòng)彈簧(4)，機(jī)架(5)，鼓風(fēng)機(jī)(6)，電熱器(7)，底板(11)，保溫外殼(13)，紅外輻射加熱器(15)等，其特征是以紅外輻射器(15)作為控溫?zé)嵩?，在外筒體(2)的內(nèi)部，裝入一套帶有多層(五層以上)水平槽流化床(8)的內(nèi)筒體(9)，組成二流程干燥通道，內(nèi)、外筒體(9)、(2)開有數(shù)個(gè)排氣孔，空氣由鼓風(fēng)機(jī)(6)通過電熱器(7)、送風(fēng)管(10)送入內(nèi)筒外(9)，并經(jīng)內(nèi)、外筒體上的排氣孔排出。
2.按照權(quán)利要求1所述的兩流程紅外輻射振動(dòng)流化干燥機(jī)，其特征是焊在外筒體(2)上的螺旋槽流化床(3)的螺旋傾角為2～3°，水平槽流化床(8)為圓形，直接焊在內(nèi)筒體(9)上，水平槽每層床面開有出料口。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的兩流程紅外輻射振動(dòng)流化干燥機(jī)，其特征是所述水平槽流化床(8)的第一層和最末一層與外筒體(2)的內(nèi)壁密封，中間各層的直徑小于外筒體內(nèi)壁5～8毫米。
4.按照權(quán)利要求1所述的兩流程紅外輻射振動(dòng)流化干燥機(jī)，其特征是所述的紅外輻射器(15)3至4個(gè)均勻分布于保溫外殼(13)內(nèi)壁的下部用螺栓固定。紅外輻射器采用碳化硅板式或紅外陶瓷板式等。
全文摘要
兩流程紅外輻射振動(dòng)流化干燥機(jī)包括振動(dòng)電機(jī)、內(nèi)外筒體兩種流化床、紅外輻射器、振動(dòng)彈簧、機(jī)架、鼓風(fēng)機(jī)、電熱器等組成。被干物料經(jīng)外筒螺旋床輻射振動(dòng)干燥后,又進(jìn)入內(nèi)筒水平槽式流化干燥。與螺旋提升式振動(dòng)干燥機(jī)相比,在外形總體積不變的情況下,干燥行程可提高25～30%,并可延長了恒速段干燥。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),體現(xiàn)了導(dǎo)熱、對流、輻射和振動(dòng)的綜合作用,特別適用于種子的干燥,是目前干燥技術(shù)含量較高的設(shè)備。
文檔編號F26B17/00GK1197195SQ9810903
公開日1998年10月28日 申請日期1998年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月19日
發(fā)明者褚治德, 諸凱, 楊俊紅 申請人:天津大學(xué)