CN105104521B - 一种粮食干燥机 - Google Patents

Abstract

所涉及粮食烘干机的干燥塔内腔自上而下分为进料仓及多级烘干仓与缓苏仓交替布置结构，最下层缓苏仓下又设落料仓，烘干仓内设空心隔板，空心隔板的腔体通风，相邻两空心隔板的间隙通粮，空心隔板的板面上设通孔，风通道分为热风通道和二次热风通道，热风通过热风输送管道自下向上在烘干仓之间逐层传递，在每层的烘干仓内，热风由热风通道通过空心隔板上的通孔向物料通道渗透，再渗入二次热风通道进入上一层烘干仓。粮食在干燥塔内经过顺、逆流烘干，高温热风与高水分、低温的粮食进行热交换，使粮食快速升温将内部水分蒸发，烘干后粮食会进入缓苏仓进行一段时间的缓苏，使粮粒内部的水分向外渗，进行下一次干燥，梯度式完成对粮粒内水分的蒸发。

Description

一种粮食干燥机

技术领域

本发明涉及烘干设备领域，具体地说是一种利用了顺、逆流干燥原理的粮食干燥机。

背景技术

选择谷物干燥条件的基本根据是粮食的原始含水率、收获方式、成熟度以及粮食的用途。粮食的原始含水率越大，它的热稳定性即耐热性越差。没有完全成熟的粮食，它的耐温性比成熟的粮食差。新收获的高水分粮食，由于粮食的成熟度及含水率不均匀，粮粒表层还未充分硬化，因此，要采用较低温度的干燥条件；如果采用高温干燥条件，反而会损伤粮粒，造成粮粒表面硬结，使粮粒表面的毛细管遭到大量破坏，从而不利于干燥过程的进行。为此干燥新收获的高水分粮食时，必须考虑它们的热稳定性及表面特点，采取缓和的干燥条件。

目前采用的谷物干燥机有仓式干燥机、横流式谷物干燥机、顺流式谷物干燥机、逆流式谷物干燥机及混流式谷物干燥机。

其中，仓式干燥机分为了仓内储存干燥、连续流动式干燥圆仓、仓顶式干燥仓、立式螺旋搅拌干燥仓等形式。

横流式干燥机的原理是：使湿谷物从储粮段靠重力向下流动至干燥段，加热空气由热风室受迫横向穿过粮柱，在冷却段却又冷风横向穿过粮层，粮柱的厚度一般在0.25至0.45m，干燥段粮柱高度为1至10m，特点是谷物流向与热风流垂直；存在的主要问题是干燥不均匀，进风侧的谷物过干，排气侧的谷物干燥不足，产生水分差，而且单位能耗较高，热能没有被充分利用。目前对横流式干燥机的改进方式有谷物流换位、差速排粮、热风换向、多级横流干燥、锥形粮柱等形式。各种形式的着重点不同，有的提高了干燥效率，有的改善干燥不均匀性。

顺流式干燥机的特点是热风与谷物同向流动。高温热风与最湿、冷的粮食相遇，其需要使用200至285度的高温热风，虽然相对横流式干燥，干燥速度快、单位热耗低，效率较高，但会对粮粒的干燥质量造成影响，造成粮粒损伤。逆流式干燥机热风与粮食流向相反，热风进入干燥机内时接触到的不再是最湿、冷的粮食，而是经过了干燥处理具有一定温度的粮食，其存在的不足时会导致粮食过干。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粮食干燥机，其能够在保证干燥处理效率及干燥均匀性的同时保证干燥后粮食的品质，有效降低裂纹率。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种粮食干燥机，包括热风炉、换热器、干燥塔、斗提机、多个风机、旋风除尘器及控制柜；所述干燥塔腔体最上端为进料仓，进料仓下方为多级烘干仓与缓苏仓相间布置的结构且最上端一层烘干仓与进料仓连接，最下端一层缓苏仓的下方设置落料仓。

在所述落料仓的下端口设置出料装置；对应所述落料仓的下端口在落料仓下方设置冷却仓；在冷却仓的下端口设置输送装置；与所述输送装置连通的管道端部设置三通；所述三通的一个端口与所述斗提机的进料端连接，另一个端口为排粮端口，且对应三通的该两个端口设置能够摆动的挡板，通过挡板择一选择两端口的开闭。

所述斗提机通过输粮管道连通至所述干燥塔的进料仓；在所述烘干仓内并排设置多个纵向延伸的空心隔板，使各空心隔板相间布置，相邻两空心隔板之间的空间形成物料通道；所述空心隔板在纵向延伸方向上只有一端为开口端；相邻两空心隔板一个为热风通道，一个为二次热风通道，热风通道与二次热风通道的开口在延伸的纵向方向上相反；这样在所述烘干仓内形成热风通道与二次热风通道交替相间布置的形式，物料通道置于热风通道与二次热风通道之间。

在所述空心隔板的板壁上均布设置通孔；所述风机个数比所述烘干仓的级数在数值上小一。

所述热风炉与换热器连接，换热器的出口端通过热风管道连通至位于最下端烘干仓的热风通道的各端口；位于最下端烘干仓的二次热风通道的各端口通过热风管道连接一风机的入口端，该风机的出口端通过热风管道连通至上一层烘干仓的热风通道的各端口且该上一层烘干仓的二次热风通道的各端口通过热风管道连通至再上一层烘干仓的热风通道的各端口，按此顺序依次连接；最终使最上层烘干仓的二次热风通道的各端口通过热风管连接一风机的入口端，该风机的出口端连通所述旋风除尘器。

在所述进料仓的上、下端分别安装料位器；在中部缓苏仓段及热风管道的下端分别安装热电偶，最下端缓苏仓段安装水分仪探头；所述料位器、热电偶、水分仪探头以及热风炉、换热器、斗提机、风机均分别连接控制柜。

进一步，所述烘干仓与缓苏仓上下均分为三级。

进一步，在所述落料仓的下端口设置底板，使所述底板的上端面与落料仓下端口之间保持一定垂直间距；在所述落料仓的四周于机架上设置振动出料装置，所述底板固定在振动出料装置上。

进一步，所述落料仓包括并排设置的多个锥形漏斗，对应每一个锥形漏斗的下端口分别设置一个底板。

进一步，在所述空心隔板的板壁上设置通孔的直径为2mm。

本发明的有益效果是：

本发明所涉及干燥装置的干燥塔内腔自上而下分为进料仓，以及烘干仓在上，缓苏仓在下的，多级烘干仓与缓苏仓交替相间布置的结构，在最下一层缓苏仓下又设置落料仓，且落料仓的出料口通过振动出料装置控制出料的速度，振动式出粮保证了下料均匀、无损伤。

其将烘干仓通过空心隔板进行了分割，形成风通道与物料通道，即空心隔板的腔体通风，相邻两空心隔板之间的间隙通粮。通过在空心隔板的板面上设置众多微小通孔，并对空心隔板纵向两端的端口进行交错设置，使风通道形成热风通道和二次热风通道。热风由热风炉经换热器形成，通过热风输送管道自下向上在烘干仓之间逐层传递，相邻两级烘干仓之间以及最上端以及烘干仓与旋风除尘器之间的输送动力由设置在热风输送管道中的风机提供。在每一层的烘干仓内，热风首先进入热风通道，受到后端风机抽动作用的影响，热风会通过空心隔板上的通孔向物料通道渗透，然后再由物料通道深入二次热风通道后进入上一层的烘干仓。热风在热风通道向二次热风通道传递的过程中，是通过物料通道中粮粒之间的间隙渗透的，所以渗透的热风所处的状态为湍流状态，即顺向与逆向共存，同时，干燥仓内温度自下而上是降低的，故而在兼具顺、逆流干燥方式之优点同时，保证粮食干燥的均匀性及干燥后粮粒的品质、能够保证作为种粒时粮粒相对干燥前种粒的成活率。

热风在烘干仓内的传送速度能够通过调节风机(即附图中风机一、风机二)控制，能够适应不同类型粮食、不同湿度程度的粮食的干燥。粮食在烘干仓经过一段时间的处理后，干燥塔下端的振动出料装置会进行排料，使上层烘干仓内的粮食由物料通道落入其下层的缓苏仓内，粮食在缓苏仓内缓苏后使粮粒内部水分外渗，然后进入下一层烘干仓继续干燥，保证了粮食干燥处理的彻底性。

在最下层的缓苏仓设置水分探测装置，并通过控制柜将探测到的数据进行显示，由控制柜中的控制电路自动控制选择进行循环干燥或排料动作，从而能够保证对粮食的达标干燥。

总之，干燥过程中，粮食进入干燥塔后，经过顺、逆流烘干段时，高温热风与高水分、低温的粮食进行热交换，使粮食快速升温使其内部水分蒸发，烘干后的粮食会进入缓苏仓进行一段时间的缓苏，使粮粒内部的水分向外渗，再进行下一轮干燥处理，逐渐地梯度式完成对粮粒内水分的蒸发。如果粮粒的湿度很大，其可以进行多次循环干燥，直至达到所需干燥程度，最终干燥达标的粮食在冷却仓冷却后输送出去。

此外，其通过控制柜与料位器、热电偶、水分仪探头以及热风炉、换热器、斗提机、风机之间的连接控制，能够实时显示进料仓的物料容量情况，是否需要通过斗提机进料，各处热风温度情况，来作出是否需要调节风机或者热风炉的调节控制，确保热风温度不会过低或者过高，从而对粮食的干燥程度、效率及干燥后粮粒品质进行控制。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为图2中A-A向的剖面结构示意图；

图4为图2中B-B向的剖面结构示意图；

图中：1热风炉，2换热器，3干燥塔，31进料仓，32烘干仓，321二次热风通道，322热风通道，323物料通道，33缓苏仓，34落料仓，35振动装置，36底板，37冷却仓，4斗提机，5风机一，6风机二，7旋风除尘器。

具体实施方式

为便于理解本发明的技术内容，下面便结合附图对其技术方案作进一步说明。

如图1至图4所示的一种粮食干燥机，包括热风炉1、换热器2、干燥塔3、斗提机4、风机一5、风机二6、旋风除尘器7及控制柜。

所述干燥塔3之腔体，最上端为进料仓31，进料仓31下方为三级烘干仓32与缓苏仓33相间布置的结构且最上端一层烘干仓32与进料仓31连接，最下端一层缓苏仓33的下方设置落料仓34。所述落料仓34包括并排设置的多个锥形或者梯形漏斗，对应每一个锥形或者梯形漏斗的下端口分别设置一个底板36，使各底板36的上端面与落料仓34下端口之间保持一定垂直间距。在所述落料仓34的四周于机架上设置振动出料装置35，所述底板36固定在振动出料装置35上。即振动出料装置35为通过弹性尼龙棒联接设置在机架上的方向框架，框架将干燥塔下端的落料仓34围住，在框架中间设置横梁，底板36便设置在横梁的上端面正对一个出料仓34的下端孔。在框架的两端对应设置两个振动电机。在振动电机的作用下整个框架会有一定振幅的左右摆动，从而使底板36上端面相对落料仓34下端口的垂直间距大小。忽大忽小地循环变化。

振动出料装置35调整干燥塔3的排粮速度。根据出塔粮食的含水分情况，调整排粮速度，以控制粮食在塔内的烘干时间。具体做法是：调整振动出料装置35的振动电机的振动时间间隔长短，从而达到调整排粮速度的目的。

对应所述落料仓34的下端口在落料仓34下方设置冷却仓37。在冷却仓37的下端口设置绞龙输送装置。与所述绞龙输送装置连通的管道端部设置三通，所述三通的一个端口与所述斗提机4的进料端连接，另一各端口为排粮端口与排粮装置连接。对于三通两端口(即与所述绞龙输送装置连通的一端以及排粮端口)开启的控制，为在三通内设置挡板，可以通过手动调节挡板的位置或者通过控制柜自动控制，来择一选择两端口开启，选择进行继续干燥处理或者干燥达标后进行排粮。如果为自动控制，则只需在挡板的外端设置气缸或者液压缸等动力装置，推动挡板摆动即可，气缸或液压缸等动力装置连接控制柜，控制柜向其发出的动作命令。控制柜接受水分仪探头检测反馈的粮食干燥状况的信号后，会与设定的水分比比对，达到预设区间时，其会发出动作信号，驱动挡板动作，进行排粮。如果检测到的水分含量没有达到设定区间，则挡板会被驱动到另一端口，使粮食继续经斗提机4输送到干燥塔3再次循环干燥。

所述斗提机4通过输粮管道连通至所述干燥塔3的进料仓31。如图1、图3、图4所示，在所述烘干仓32内并排设置多个纵向(即图1所示的热风流向)延伸的空心隔板，且使各空心隔板相间布置，相邻两空心隔板之间的空间形成物料通道323所述空心隔板在纵向延伸方向上只有一端为开口端。相邻两空心隔板的腔体一个作为热风通道322，另一个作为二次热风通道321，使热风通道322与二次热风通道321的开口在延伸的纵向方向上相反。这样在所述烘干仓32内形成的热风通道322与二次热风通道321呈交替相间布置的形式，物料通道323置于热风通道322与二次热风通道321之间。在所述空心隔板的板壁上均布设置通孔，各通孔的直径可以设为2mm。热风由热风管道输送至热风通道322后，热风会通过空心隔板上的通孔向相邻的物料通道323内流动，期间会对粮食进行干燥，热风由物料通道323内会通过空心隔板上的通孔流向相邻的二次热风通道321。驱动热风按此方向流动的动力来源为热风管道上连接的风机一5及风机二6，连接的具体形式见下方陈述。

如图1、图2所示，所述热风炉1与换热器2连接，换热器2的出口端通过热风管道连通至位于最下端烘干仓32的热风通道322的各端口。位于最下端烘干仓32的二次热风通道321的各端口通过热风管道连接风机一5的入口端，风机一5的出口端通过热风管道连通至中间一层烘干仓32的热风通道322的各端口且该层烘干仓32的二次热风通道321的各端口通过热风管道连通至最上层烘干仓32的热风通道322的各端口，最上层烘干仓32的二次热风通道321的各端口通过热风管连接风机二6的入口端。风机二6的出口端连通所述旋风除尘器7。在烘干作业时，要求热风通道内的热风温度不得超过给定值，当温度过高时，可通过调整热风炉1的供热及调整热风通道上的冷风门，达到温度调整的目的。

在所述进料仓31的上、下端分别安装料位器；在中部缓苏仓33段及热风管道的下端分别安装热电偶，最下端缓苏仓33段安装水分仪探头。将热电偶、料位器、水分仪探头以及热风炉1、换热器2、斗提机4、风机一5、风机二6均分别连接控制柜。通过电路及PLC编程控制将相关温度、水分、上料速度、排料速度等信息显示在数显控制屏上，通过连锁控制设定，由控制柜根据热电偶反馈的热风温度调节热风炉1的燃烧情况。

本发明所涉及干燥装置的干燥塔3内腔自上而下分为进料仓31，以及烘干仓32在上，缓苏仓33在下的，三级烘干仓32与缓苏仓33交替相间布置的结构。在最下一层缓苏仓33下又设置落料仓34，且落料仓的出料口通过振动出料装置35控制出料的速度，振动式出粮保证了下料均匀、无损伤。

其将烘干仓32通过空心隔板进行了分割，形成风通道321、322与物料通道323，即空心隔板的腔体通风，相邻两空心隔板之间的间隙通粮。通过在空心隔板的板面上设置众多微小通孔，并对空心隔板纵向两端的端口进行交错设置，使风通道形成热风通道322和二次热风通道321。热风由热风炉1经换热器2形成，通过热风输送管道自下向上在烘干仓32之间逐层传递，相邻两级烘干仓32之间以及最上端烘干仓32与旋风除尘器7之间的输送动力由设置在热风输送管道中的风机一5与风机二6提供。在每一层的烘干仓32内，热风首先进入热风通道322，受到后端风机5、6抽动作用的影响，热风会通过空心隔板上的通孔向物料通道323渗透，然后再由物料通道323渗入二次热风通道321后进入上一层的烘干仓32。热风在热风通道322向二次热风通道321传递的过程中，是通过物料通道323中粮粒之间的间隙渗透的，所以渗透的热风所处的状态为湍流状态，即顺向与逆向、横向与竖向共存，同时，烘干仓32内温度自下而上是降低的，故而在兼具顺、逆流干燥方式之优点同时，保证粮食干燥的均匀性及干燥后粮粒的品质、能够保证作为种粮时粮粒相对干燥前种粒的成活率。

热风在烘干仓32内的传送速度能够通过调节风机(即附图中风机一5、风机二6)控制，能够适应不同类型粮食、不同湿度程度的粮食的干燥。粮食在烘干仓32经过一段时间的处理后，干燥塔3下端的振动出料装置35会进行排料，使上层烘干仓32内的粮食由物料通道323落入其下层的缓苏仓33内，粮食在缓苏仓33内缓苏后使粮粒内部水分外渗，然后进入下一层烘干仓32继续干燥，保证了粮食干燥处理的彻底性。

在最下层的缓苏仓33设置水分探测装置，并通过控制柜将探测到的数据进行显示，由控制柜中的控制电路自动控制选择进行循环干燥或排料动作，从而能够保证对粮食的达标干燥。

烘干后保证粮粒的品质，即经过干燥和冷却，粮粒色泽不应有明显变化；不产生焦糊粒；干燥不均匀度小于2％；裂纹率增值小于30％；食用粮粒的生命力不低于干燥前的70％。针对粮粒的特性，根据烘干原理，采集大量原始数据，进行计算机模拟，依靠本装置设计出顺逆流烘干→缓苏→逆顺流冷却的烘干工艺。

工作原理：

粮食由进料仓31进入干燥塔3内，经过顺、逆流烘干段时，高温热风与高水分、低温的粮粒进行热交换，使粮粒籽粒快速升温继而水分蒸发，烘干后的粮食经过一段时间的缓苏，使其心部的水分向外部转移，再进行下一次的干燥，充分降低谷物内部的水分梯度，确保干燥后的质量。当粮食初始水分较大，一次烘干达不到所需水分时，须通过斗提机4将烘干后的粮食再次提升到干燥塔3内，进行二次烘干，经过多次循环烘干直到达到所需要的水分。当粮粒经过多次干燥、缓苏达到安全储藏水分后，进入冷却仓37冷却后，由绞龙输送装置输出。

工作特性：

整个机体结构紧凑，干燥塔3采用进风通道与出风通道交替排列的结构，粮食在两个通道之间流通，该结构兼有顺流、逆流的优点；干燥和缓苏段交替排列的结构设计使干燥更均匀，干燥品质更好。

通过对热风炉1燃烧情况的精确控制，能够实现温度控制准确，误差不超过±5℃。且其既能干燥商品粮，又能干燥饲料粮。

其干燥结构设计合理，适应性广，能干燥玉米、高粱、小麦、大麦、大豆等多种商品粮，其干燥不均匀度不大于2.0％。

采用分段振动式排粮结构，保证下料均匀、无损伤。

电气采用集中控制：全部电气控制系统装于一个电控柜中，各种仪表分别显示热风温度、粮食温度及粮食含水率等必要参数，便于观察与操作。

依物料干燥特性在干燥过程中，热风温度、降水幅度、排粮速度，都可根据需要在较大范围内控制，有利于提高粮食的干燥品质和效率。

干燥塔3采用封闭结构，受自然气候及自然风力及风向的影响最小，抗外界干扰力强。烘干段保温好，热损少，降低了能耗。

供热系统对能源的适应性好，能源可以根据用户的需要选择煤、木柴或生物质颗粒等。

该机设有粮位报警系统，当塔粮食超过上部料位器位置时，电控系统控制斗提机4自动停止上料。

安装后，应在各段内，各风道内用快干腻子将缝隙堵严。保证干燥塔3安装后垂直度偏差不大于10mm，主塔不扭斜，对角线误差小于2mm。

启动斗提机4开始向干燥塔3内进粮，进粮同时检查有无偏塔现象，如有此现象及时调整，保证塔进粮不偏，粮满电控柜内下料位指示灯亮时，停止进粮。启动热风炉1进行炉膛升温的准备工作(原则上长时间不用的热风炉1，需要进行烘炉2～3天后使用，使炉温达到400℃)。启动风机，待风机工作平稳运转(约50秒)后，开启风机阀门到适当位置(或调整变频器)。转换热风炉1烟气阀门，使换热器2处于工作状态。

运行过程中的操作程序、方法：

观察热风管道内风温指示，当风温达到接近指定的热风温度时，应通知司炉工保持炉中火势，热风温度控制在110～145℃之间。十分钟后，启动振动电机，开始排粮，同时开启绞龙输送装置的电机开关，将电机转速调至所需转数。第一次烘干作业时，要采用自循环烘干方式：即将排出的粮粒再提升回到干燥塔3内循环干燥，循环时间约5～6小时。当出塔粮粒含水率达到要求14.5～15％时，即可排粮，同时向塔内加入新的湿粮粒；在正常排粮以后的1～4小时内，测试出塔粮粒水份，常常会出现粮粒干燥过干现象，但不要急于加快排粮速度或降低温度，此为自循环过程后的波动现象。待5小时过后就会达到稳定状态。排粮装置将粮粒排出后，通过其它设备将粮粒送出，在烘干作业时，要时刻注意各运转部件的运转情况，经常观测，检查介质温度和电机温度，干燥粮粒时，介质温度波动范围要控制在±5℃之内。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (7)

1.一种粮食干燥机，其特征是：

包括热风炉、换热器、干燥塔、斗提机、多个风机、旋风除尘器及控制柜；

所述干燥塔腔体，最上端为进料仓，进料仓下方为多级烘干仓与缓苏仓相间布置的结构且最上端一层烘干仓与进料仓连接，最下端一层缓苏仓的下方设置落料仓；

在所述落料仓的下端口设置出料装置；

对应所述落料仓的下端口在落料仓下方设置冷却仓，在冷却仓的下端口设置输送装置；

与所述输送装置连通的管道端部设置三通，所述三通的一个端口与所述斗提机的进料端连接，另一个端口为排粮端口，且对应三通的该两个端口设置能够摆动的挡板，通过挡板择一选择两端口的开闭；

所述斗提机通过输粮管道连通至所述干燥塔的进料仓；

在所述烘干仓内并排设置多个纵向延伸的空心隔板，使各空心隔板相间布置，相邻两空心隔板之间的空间形成物料通道；

所述空心隔板在纵向延伸方向上只有一端为开口端；

相邻两空心隔板一个为热风通道，一个为二次热风通道，热风通道与二次热风通道的开口在延伸的纵向方向上相反；

在所述空心隔板的板壁上均布设置通孔；

所述热风炉与换热器连接，换热器的出口端通过热风管道连通至位于最下端烘干仓的热风通道的各端口；

位于最下端烘干仓的二次热风通道的各端口通过热风管道连接一风机的入口端，该风机的出口端通过热风管道连通至上一层烘干仓的热风通道的各端口且该上一层烘干仓的二次热风通道的各端口通过热风管道连通至再上一层烘干仓的热风通道的各端口，按此顺序依次连接；

使最上层烘干仓的二次热风通道的各端口通过热风管连接一风机的入口端，该风机的出口端连通所述旋风除尘器；

进料仓的上、下端分别安装料位器；

在中部缓苏仓段及热风管道的下端分别安装热电偶，最下端缓苏仓段安装水分仪探头；

所述料位器、热电偶、水分仪探头以及热风炉、换热器、斗提机、风机均分别连接控制柜。

2.根据权利要求1所述的一种粮食干燥机，其特征是：所述烘干仓与缓苏仓上下均分为三级。

3.根据权利要求1或2所述的一种粮食干燥机，其特征是：

在所述落料仓的下端口设置底板，使所述底板的上端面与落料仓下端口之间保持一定垂直间距；

在所述落料仓的四周于机架上设置振动出料装置，所述底板固定在振动出料装置上。

4.根据权利要求3所述的一种粮食干燥机，其特征是：所述落料仓包括并排设置的多个锥形漏斗，对应每一个锥形漏斗的下端口分别设置一个底板。

5.根据权利要求3所述的一种粮食干燥机，其特征是：在所述空心隔板的板壁上设置通孔的直径为2mm。

6.根据权利要求5所述的一种粮食干燥机，其特征是：所述落料仓包括并排设置的多个锥形漏斗，对应每一个锥形漏斗的下端口分别设置一个底板。

7.根据权利要求1或2所述的一种粮食干燥机，其特征是：在所述空心隔板的板壁上设置通孔的直径为2mm。