气流冲击式转筒干燥机设计说明书(新)

随着科学技术和工农业生产的发展,需要干燥.

随着科学技术和工农业生产的发展,需要干燥的物料也日益增多,干燥工序已经成为 影响物料性能、形态、质量以及过程能耗的重要工序之一[1]。作为当前世界上应用范围最 广的干燥设备,常规式转筒干燥机虽具有生产能力大,结构简单,维修费用低等优点;但 同时也存在热损失较大,不适合干燥热敏性物料等缺点[2]。 而应用气体射流冲击这一新型干燥技术开发出的平板式气体射流冲击干燥装置的优 点是传热系数高、对物料适应性强,但其缺点是仅对薄层物料干燥和去除表面水上具有显 著优势,不适合干燥较厚的产品,且干燥面积有限。 有鉴于此,本文设计了一种气流冲击式转筒干燥机。从干燥原理分析,该机器将两种 技术有机结合,不仅可保留气流干燥传热系数高、对物料适应性强的技术优势,又能体现 出转筒干燥技术生产能力大、 应用范围广的技术特点, 较上述传统干制方法具有明显优势。 且该机器采用了气流加热,不仅能干燥热敏性物料,针对不同尺寸不同直径的产品也可以 满足干制的要求。同时避免了类似常规式滚筒干燥器中死区的形成,加大了对热风的利用 率,强化了传热传质过程。 该课题是在姚雪东老师石河子大学高层次人才科研启动资金专项“新疆红枣气流冲击 式转筒制干装置关键机构研究”及兵团博士资金专项“新疆红枣气流冲击式转筒制干技术 与装置研究”项目支持下开展起来的研究。在完成本科毕业设计“气流冲击式转筒干燥机 的结构与设计”的同时,也为上述项目作一个前期的铺垫和准备工作。

结合气体射流冲击技术和转筒干燥技术,设计了一种新型干燥机。与常规式转筒干燥 机相比,该机器不仅具有气流冲击干燥传热系数高、对物料适应性强的技术优势,又能体 现出转筒干燥生产能力大、应用范围广的技术特点。且该机器利用气体加热,针对不同尺 寸不同直径的产品均可满足干制的要求,对于热敏性物料也同样适用。 干燥机采用保温隔热,热空气循环利用,喷管螺旋线排列及换气除湿等方法,解决了 通气管式转筒干燥机局部受热不均,能耗大等缺点,避免了类似常规式滚筒干燥器中死区 的形成,强化了传热传质过程。将喂排装置结合为一体,提高了工作效率,简单方便。工 作中可根据不同的物料特性和产品要求调整热风温湿度,气流流速,转筒转速等工艺因素 以及分支喷管直径,高度,倾角等结构因素,适用于多种对象的干燥。传动设计采用锥齿 轮换向,避免了安装尺寸的限制。排料时,转动升降机构使筒体倾斜角度在 0—20 度变化, 物料因自身重力及滚筒转动作用由排料孔排出,保证了排料过程顺畅干净,提高了排料效 率。

气体射流冲击技术从航空和其它行业领域移植到农产物料的干燥与加热,首先起源于 烘焙领域。为了提高烘焙的传热效率,最初的研究是在平板上打孔以使气流通过。这种装 置简单易于制造,但气流的流速不易控制,其原因是在孔的出口处产生了较大的压力降[3]。 1975 年,S mith 发明了一项专利技术,该技术不仅较好地解决了气流出口压力降的问 题,而且还将废气(冲击物料后的气流)如何快速排放使之减少对喷射气流的影响等作了改 进,并首次采用上下对喷气流的方法对物料进行快速加热。其技术很快进行了商业转化, 其产品在全球仅有 40,000 台[4]。 巴西学者 M. H. Lisboa 研究的滚筒式流化床干燥机从理论上验证了气流冲击干燥装 置的可行性,但其显著缺点是干燥机内不同位置的物料受热不均,且无保温装置,造成了 大量热能的浪费[5]。 1996 年,日木学者 Yamatn 发明了一种滚简式气体射流冲击干燥机[6]。该机的应用范 围与普通的滚筒式干燥机相同。但加热气流通过插入物料中的喷管与物料直接接触的面积 增大,增大了热风的利用效率,达到了提高热效率与生产率的目的。 气体射流冲击技术用于物料的干燥与烘焙领域在世界上来说仅仅 10 多年。目前在国 内虽有研究, 但基本理论及试验研究工作较为薄弱。 尤其是在干燥与烘焙领域问津者更少。

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