CN107178987A - 一种谷物干燥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种谷物干燥装置，包括热风炉、鼓风机和干燥塔，其特征在于：干燥塔的塔体内设置轴杆，在轴杆上设置有螺旋料板，螺旋料板自轴杆的表面向外伸出，在轴杆上设置有不少于两级螺旋料板，在螺旋料板上还开设有吹孔，吹孔贯穿螺旋料板的板面，热风炉中采用五边形排列方式的换热管以及换热管内填充多孔介质的方案。本发明相比现有技术具有以下优点：针对不同谷物的特性，可调节转轴的转速来调节干燥速度，通过多节螺旋叶片实现物料翻转，设置五边形排列的热交换管以及管内填充多孔介质来提高换热效率，可有效解决谷物干燥装置造价高、能源消耗和干燥效率低的问题；利用该种谷物干燥装置来干燥谷物，降低干燥成本，节约能源，提高干燥效率。

Description

一种谷物干燥装置
技术领域
本发明涉及干燥技术领域，尤其涉及的是一种谷物干燥装置。
背景技术
在我国各个城市都设置粮库，用于储存战备粮食和应急粮食，每年的粮食收成后，粮食就储备在各个地方的粮库内，用于国家粮食的调拨，在粮食入粮库前，首先要进行干燥处理，粮食的干燥风干是重要工序，传统的晒干，晾干，风干效率低下，晾晒方式笨拙，效率低，大型的烘干设备，离心设备造价高，现有干燥设备效率低，使用范围较小。为此，本发明提供了一种谷物干燥机，可干燥不同含水率的粮食，极大地提高了干燥效率，节约能源。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种谷物干燥装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种谷物干燥装置，包括热风炉、鼓风机和干燥塔，鼓风机安装在热风炉的热风出口与干燥塔底部的进风口之间，在干燥塔的塔顶设置有储料斗，其特征在于：干燥塔的塔体内设置轴杆，在轴杆上设置有螺旋料板，螺旋料板自轴杆的表面向外伸出，螺旋料板自上而下呈螺旋滑梯状，在轴杆上设置有不少于两级螺旋料板，在螺旋料板上还开设有吹孔，吹孔贯穿螺旋料板的板面。
作为对上述方案的进一步改进，在干燥塔的塔体侧面设置有出风口，出风口通过引风机与除尘室连接，出风口设置的高度与储料操的底部高度相同。
作为对上述方案的进一步改进，每两级相邻的螺旋料板的螺旋方向相反。
作为对上述方案的进一步改进，储料斗由一级料斗和二级料斗构成，一级料斗呈漏斗状，二级料斗设置在一级储料斗的底板上，二级储料斗为截面为V形的条状料斗，其上端开口与一级储料斗的底板连接，二级储料斗的底部开设长条状的下料口。
作为对上述方案的进一步改进，在二级料斗的下料口上安装有调节板，调节板通过螺母来调节出料口的宽度。
作为对上述方案的进一步改进，螺旋料板外侧周围设置有围板，围板自螺旋料板的的上表面竖直向上设置，螺旋料板自边缘向中心倾斜向下设置，倾斜角度为10～20度。
作为对上述方案的进一步改进，在干燥塔上还安装有升料机、人孔和爬梯，还设置有旋转电机，旋转电机与轴杆连接用于驱动轴杆转动。
作为对上述方案的进一步改进，热风炉包括炉体、燃烧炉和列管换热器，燃烧炉和列管换热器均设置在炉体的内腔中，燃烧炉的烟气出口与列管换热器的管程连接，列管换热器的壳程直接与炉体内腔连通，列管换热器由换热单元构成，每个换热单元由换热管排列成的蛇形列和中心换热管构成，蛇形列中每连续三个换热管形成的夹角为108度，蛇形列每弯折两次后，其弯折方向由顺时针/逆时针方向调转为逆时针/顺时针方向；连续四个换热管围绕成的形状为平行四边形或者等腰梯形，每个等腰梯形的四个顶点与一个正五边形的四个顶点重合，中心换热管设置在正五边形的中心；换热单元沿五边形缺少的顶点与中心点的连线的方向重复排列，相邻换热单元重复排列的间隔为正五边形边长的1.65倍；列管换热器壳程中气体沿五边形缺少的顶点与中心点的连线的方向流动。
作为对上述方案的进一步改进，在列管换热器的换热管的管腔中填装有多孔介质，自换热管的内壁向其中心多孔介质的粒径逐渐减小。
作为对上述方案的进一步改进，自换热管中心向外，多孔介质的粒径增大的速度逐渐增大或减小。
本发明相比现有技术具有以下优点：螺旋料板的设计，增加了物料的提留时间，是干燥的效果得以保证；分级设计螺旋料板，使物料等够得到翻炒，保证干燥后的物料品质均一；旋转电机和吹孔的设计能够保证物料下滑顺畅，使干燥塔内的物料密度能够得到提高；热风炉内换热管的特殊排列方式，使其换热效率大大提高，能够向干燥塔内提供足够的热能，能量利用效率高。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是螺旋料板和储料斗的结构示意图。
图3是列管换热器内换热管的排列示意图。
图4是换热管内多孔介质的填充示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种谷物干燥装置，包括热风炉1、鼓风机和干燥塔2，鼓风机安装在热风炉1的热风出口与干燥塔2底部的进风口之间，在干燥塔2的塔顶设置有储料斗，其特征在于：干燥塔2的塔体21内设置轴杆23，在轴杆23上设置有螺旋料板22，螺旋料板22自轴杆23的表面向外伸出，螺旋料板22自上而下呈螺旋滑梯状，在轴杆23上设置有不少于两级螺旋料板22，在螺旋料板22上还开设有吹孔222，吹孔222贯穿螺旋料板22的板面。使用时，当物料自储料斗落到螺旋料板22上以后，能够沿着螺旋料板22的表面做螺旋向下的运动，在螺旋料板22上形成平稳流动的“料带”，在此过程中，热风炉1送来的热风沿着螺旋料板22的上表面螺旋向上输送，物料“料带”与热风之间逆流接触；由于螺旋料板22的设计，物料在干燥塔2内的停留时间得以大大延长，同时物料在螺旋料板22上呈稳定的滑动状态，能够保证其停留时间均一，从而使干燥好的产品品质稳定。为保证所有物料与热风的接触机会均等，我们将螺旋料板22设计为多级分体结构，这样在两级螺旋料板22之间，物料能够得到翻炒，使底部的物料能够翻到表面；为使得“料带”流动顺畅，在螺旋料板22上设置吹孔222，一部分热风通过吹孔222竖直向上吹动“料带”，使其发生“沸腾”，这样物料能很顺畅的向下流动，同时吹孔222中吹出的热风也能够帮助干燥物料，使干燥效率得到提升；由于吹孔222的设计，物料下滑的阻力大大减小，螺旋料板22的下降倾角可以设计的很小，从而在干燥塔2内螺旋料板22的密度可以设计得很高，使得干燥塔2的处理能力得到极大提升。
在干燥塔2的塔体21侧面设置有出风口，出风口通过引风机4与除尘室5连接，出风口设置的高度与储料操的底部高度相同。物料中的灰尘在物料落入螺旋料板22的同时被扬起，通过在同一高度位置设置出风口，由引风机4将灰尘带走，避免灰尘在干燥塔2弥漫。
每两级相邻的螺旋料板22的螺旋方向相反。多级螺旋料板22的设计是为了保证物料能够得到翻炒，使全部物料与热风的接触时间均等，但是当相邻两级螺旋料板22距离较近时，物料翻炒的效果达不到理想，通过将相邻的螺旋料板22的旋转方向设置为相反的方案，能够保证稳定流动的“料带”能够及时翻转；同时调转旋转方向设置的螺旋料板22将原本流畅的热风通道扰乱，使的热风的稳定流动方向被搅乱，使水汽能够快速的带离物料表面，使得干燥效果得到增强。
储料斗由一级料斗241和二级料斗242构成，一级料斗241呈漏斗状，二级料斗242设置在一级储料斗的底板上，二级储料斗为截面为V形的条状料斗，其上端开口与一级储料斗的底板连接，二级储料斗的底部开设长条状的下料口243。一级料斗241用于储存大量的待处理物料，二级料斗242的作用是将物料均匀的铺洒在螺旋料板22上。
在二级料斗242的下料口243上安装有调节板，调节板通过螺母来调节出料口的宽度。为方便控制物料进入干燥塔2的速度，在下料口243上安装调节板来控制其宽度，能够方便的调节“料带”的厚度和干燥塔2的进料速度。
螺旋料板22外侧周围设置有围板221，围板221自螺旋料板22的的上表面竖直向上设置，螺旋料板22自边缘向中心倾斜向下设置，倾斜角度为10～20度。自边缘向中心倾斜向下设置的螺旋料板22可以克服物料的旋转带来的离心力的影响，保证物料“料带”厚度均匀。
在干燥塔2上还安装有升料机25、人孔26和爬梯27，还设置有旋转电机，旋转电机与轴杆23连接用于驱动轴杆23转动。升料机25能够将塔底的物料提升至塔顶，使得未干燥完全的物料得到再次干燥，旋转电机带动轴杆23转动，能够驱动螺旋料板22一起转动，这样能够搅动热风，使热量在塔内分布均一，同时转动的螺旋料板22能够使物料受到离心力的作用，保证物料不会在某地堆积形成死区，通过电机来控制转轴的转速，来调节干燥快慢，保证干燥效果和处理能力。
热风炉1包括炉体11、燃烧炉12和列管换热器13，燃烧炉12和列管换热器13均设置在炉体11的内腔中，燃烧炉12的烟气出口与列管换热器13的管程连接，列管换热器13的壳程直接与炉体11内腔连通，列管换热器13由换热单元131构成，每个换热单元131由换热管排列成的蛇形列132和中心换热管133构成，蛇形列132中每连续三个换热管形成的夹角为108度，蛇形列132每弯折两次后，其弯折方向由顺时针/逆时针方向调转为逆时针/顺时针方向；连续四个换热管围绕成的形状为平行四边形或者等腰梯形，每个等腰梯形的四个顶点与一个正五边形的四个顶点重合，中心换热管133设置在正五边形的中心；换热单元131沿五边形缺少的顶点与中心点的连线的方向重复排列，相邻换热单元131重复排列的间隔为正五边形边长的1.65倍；列管换热器13壳程中气体沿五边形缺少的顶点与中心点的连线的方向流动。实验模拟验证这种列管的排布方式与传统的正三角形管排方式进行对比，本方案的优势更明显；当雷诺数(Re)在5000～22000范围内，每排的阻力大小较正三角形管束平均高出约18.5％，但随着Re的增加，两者的差距逐渐缩小；空气在正五边形管束间流动时速度场与热流场的场协同程度要优于正三角形管束，即相同雷诺数Re下正五边形管束与空气的换热效果更好；综合传热性能提高幅度随着Re的增加而增大，在高Re时，正五边形管束的综合传热性能比正三角形管束更好。
在列管换热器13的换热管的管腔中填装有多孔介质，自换热管的内壁向其中心多孔介质的粒径逐渐减小。以这样的方式装填多孔介质，能够增大换热管内靠近管壁处的气体流速，减小滞流层的厚度，使得换热效果得到大幅提升。
自换热管中心向外，多孔介质的粒径增大的速度逐渐增大或减小。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种谷物干燥装置，包括热风炉、鼓风机和干燥塔，所述鼓风机安装在热风炉的热风出口与干燥塔底部的进风口之间，在所述干燥塔的塔顶设置有储料斗，其特征在于：所述干燥塔的塔体内设置轴杆，在所述轴杆上设置有螺旋料板，所述螺旋料板自轴杆的表面向外伸出，螺旋料板自上而下呈螺旋滑梯状，在轴杆上设置有不少于两级螺旋料板，在所述螺旋料板上还开设有吹孔，所述吹孔贯穿螺旋料板的板面。
2.如权利要求1所述一种谷物干燥装置，其特征在于：在干燥塔的塔体侧面设置有出风口，所述出风口通过引风机与除尘室连接，所述出风口设置的高度与储料斗的底部高度相同。
3.如权利要求2所述一种谷物干燥装置，其特征在于：每两级相邻的螺旋料板的螺旋方向相反。
4.如权利要求3所述一种谷物干燥装置，其特征在于：所述储料斗由一级料斗和二级料斗构成，所述一级料斗呈漏斗状，所述二级料斗设置在一级储料斗的底板上，二级储料斗为截面为V形的条状料斗，其上端开口与一级储料斗的底板连接，二级储料斗的底部开设长条状的下料口。
5.如权利要求3所述一种谷物干燥装置，其特征在于：在二级料斗的下料口上安装有调节板，所述调节板通过螺母来调节出料口的宽度。
6.如权利要求1所述一种谷物干燥装置，其特征在于：螺旋料板外侧周围设置有围板，所述围板自螺旋料板的的上表面竖直向上设置，所述螺旋料板自边缘向中心倾斜向下设置，倾斜角度为10～20度。
7.如权利要求1至6中任一所述谷物干燥装置，其特征在于：在干燥塔上还安装有升料机、人孔和爬梯，还设置有旋转电机，所述旋转电机与轴杆连接用于驱动轴杆转动。
8.如权利要求7所述一种谷物干燥装置，其特征在于：所述热风炉包括炉体、燃烧炉和列管换热器，所述燃烧炉和列管换热器均设置在炉体的内腔中，燃烧炉的烟气出口与列管换热器的管程连接，所述列管换热器的壳程直接与炉体内腔连通，所述列管换热器由换热单元构成，每个换热单元由换热管排列成的蛇形列和中心换热管构成，所述蛇形列中每连续三个换热管形成的夹角为108度，所述蛇形列每弯折两次后，其弯折方向由顺时针/逆时针方向调转为逆时针/顺时针方向；连续四个换热管围绕成的形状为平行四边形或者等腰梯形，每个等腰梯形的四个顶点与一个正五边形的四个顶点重合，所述中心换热管设置在正五边形的中心；换热单元沿五边形缺少的顶点与中心点的连线的方向重复排列，相邻换热单元重复排列的间隔为正五边形边长的1.65倍；列管换热器壳程中气体沿五边形缺少的顶点与中心点的连线的方向流动。
9.如权利要求8所述一种谷物干燥装置，其特征在于：在列管换热器的换热管的管腔中填装有多孔介质，自换热管的内壁向其中心多孔介质的粒径逐渐减小。
10.如权利要求9所述一种谷物干燥装置，其特征在于：自换热管中心向外，所述多孔介质的粒径增大的速度逐渐增大或减小。
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