CN113294988B - 一种节能粮食烘干系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种节能粮食烘干系统。将粮食烘干过程分成先烘干后扬场的过程，更有利于粮食糠皮的脱落，节约了前期专门除糠的过程，节约能源；将粮食通过振动筛分机筛分成不同的粒径范围，每次进行烘干的粮食粒径接近，烘干更均匀；在烘干过程中将烘干的具体筛网划分成独立的槽体，从而可以将由于热风的不均匀等效果引发的粮食烘干不均匀的带来的过度烘干或者不均匀的问题解决，只要每一部分粮食烘干达到阈值后就可以独立的进行下落，节约了能源；设置了配合独立的槽体使用的下料头，利用风力将粮食准确的吹落到槽体内，且下料头的风力可控，控制参数少，精确度高，结构简单，稳定性好。

Description

一种节能粮食烘干系统
技术领域
本发明涉及粮食烘干领域，尤其涉及一种节能粮食烘干系统。
背景技术
粮食烘干机是指热风烘干箱，采用回旋式加热装置，能在短时间内产生大量的热风，它能通过高温处理达到杀死虫卵，彻底解决粮食干燥问题。
随着粮种的改进、单产的提高和国家对粮食烘干设备的投资增加，建设大、中、小型粮食烘干设施的越来越多。能否选配质量高、使用寿命长、经济实用、可靠性好和自动化程度高的烘干机至关重要。
公开号CN104729276的专利公开了一种烘干系统，采用热风炉上煤斗控制单元、热风炉炉膛温度检测控制单元、炉膛负压值检测与控制单元、换热器前端与后端温度检测控制单元、各热风机梯度送风温度检测与控制单元、储粮段粮位控制单元、各烘干段粮食温度及水分检测与控制单元、各烘干段排汽口乏汽温、湿度与排汽风速的检测与控制单元、冷却段粮食温度检测与控制单元、烘干塔排粮部分粮食水分检测与控制单元实现，并基于PLC进行智能控制。控制参数很多，结构很复杂，且耗能高。
申请号CN201010117900.6公开了一种节能粮食烘干设备，包括有干燥塔、进料装置、热风炉、冷风机、角状气槽、排粮装置和塔座，其技术要点是：干燥塔各工段内至少均布设有三层角状气槽，最下层的角状气槽出气端均在干燥塔一侧并与余热采集室连接，该余热采集室与水气分离器连接，最下层角状气槽与其上侧角状气槽垂直，上侧相邻两层角状气槽进气端分别在干燥塔两侧并与热风室连接，该热风室热风入口与热风炉连接，冷风入口与冷风机相连；换热器下部设有连接混合室的烟气除尘净化装置，在炉体内设余热回收室，余热回收室连通余热加热室，余热加热室与换热室连通，在烟气炉排底部设置有炉外空气鼓风入口和分离气体出口。仅仅利用余热，节能效果有限，且粮食烘干过程中存在不均匀问题。
发明内容
针对上述内容，为解决上述问题，提供一种节能粮食烘干系统，包括烘干控制器、烘干桶、振动筛分机、下料头、振动烘干网筛、筛分溜板、集料漏斗、输送带；振动筛分机安装在烘干桶顶部，下料头、振动烘干网筛、筛分溜板、集料漏斗和输送带设置在烘干桶内部；用于对需要烘干的粮食进行振动分层，使得大颗粒下沉底部，小颗粒上浮顶部；下料头设置在振动筛分机底部，与烘干桶共轴设置，用于将振动筛分机内底部的粮食流入烘干桶进行烘干；振动烘干网筛设置在下料头下方，用于接住流入的粮食，并用热风对粮食进行烘干；
筛分溜板设置在振动烘干网筛的下方，振动烘干网筛底部设置有开关挡板，当振动烘干网筛内的粮食湿度降低到阈值以下后，开关挡板打开使得粮食下落到筛分溜板；筛分溜板底部设置有扬场风机，用于对烘干后的粮食进行脱糠；
筛分溜板下方设置集料漏斗，集料漏斗下方设置输送带，输送带将烘干后的粮食转移至打包模块。
振动烘干网筛设置为多个槽体，每个槽体内边缘处设置多个热风出口，每个槽体的底部中心设置一个湿度传感器，且每个槽体设置独立的开关挡板，从而使得每个槽体内的粮食可以独立进行烘干、独立进行湿度检测以及独立进行下排；振动烘干网筛的热风出口连接至同一个热风管道，热风管道设置在烘干桶外部，热风管道安装有烘干风机和加热器。
振动烘干网筛在外界驱动下进行振动，从而使得振动烘干网筛内的粮食可以处于振动状态，当热风从热风出口出来后穿过粮食对粮食进行烘干，振动的粮食可以保证与热风良好的热交换且防止风道被堵塞。
下料头顶部设置有下料开关，用于控制是否进行下料，下料头底部设置有倾斜溜管和下料风机，下料开关和下料风机连接至烘干控制器，烘干控制器控制下料风机的风力，下料头可以沿着烘干桶的轴线旋转；
烘干控制器还连接振动烘干网筛，控制振动烘干网筛上的开关挡板的工作状态，当烘干控制器监测到某一个槽体的湿度传感器的湿度降低至阈值以下时，烘干控制器控制对应的开关挡板打开，完成排粮后烘干控制器控制开关挡板关闭；开关挡板打开和关闭的控制为打开后经过固定的间隔时间关闭；
开关挡板打开又完成关闭以后，烘干控制器控制下料头旋转，使得下料头对准完成排粮的槽体；之后烘干控制器控制下料开关打开，粮食从振动筛分机底部流入下料头，同时下料风机打开，风力调节至使得粮食从下料溜管流出后恰好落入完成排粮的槽体内；当向槽体内注入预设量的粮食后，烘干控制器控制开关关闭，下料风机关闭。
筛分溜板为两块上下倾斜布置，上方的筛分溜板上的粮食落在下方的筛分溜板上，粮食落在筛分溜板上后逐步摊平并下滑；筛分溜板底部设置一个扬场风机，使得粮食从筛分溜板落下至集料漏斗之前，粮食内的皮糠被扬场风机吹出的风吹入集糠桶内，集糠桶设置在干燥桶内集料漏斗的一侧。
烘干控制器内部存储有控制下料风机的转速的计算模型，下料风机转速的计算模型的建立方法为：
烘干前首先测量批次粮食的粒径分布，将粮食的粒径范围划分成10个等级，保证各个等级内的粮食的重量相同，也即将一定量的粮食按照粒径从大到小将粮食划分成均等的10份；
然后将一个粒径等级的粮食倒入振动筛分机，并按照固定的流速使得粮食进入下料头，然后控制下料风机以不同的转速转动，并测量在不同转速下粮食下落到槽体上的位置距离烘干桶轴线的水平距离；
之后建立该粒径等级的粮食下风扇转速与水平距离的关系；对全部的粒径等级的粮食绘制对应的风扇转速与水平距离的关系；
当实际进行烘干时，将粮食倒入振动筛分机，在振动筛分机内的粮食全部完成烘干前不向振动筛分机内补加粮食；烘干过程中烘干控制器分析需要注入粮食的槽体的中心位置到烘干桶轴线的水平距离，然后根据下料头已经下料的量计算振动筛分机内剩余的粮食的量，由于粮食在振动筛分机内由于振动形成了粒径自下而上从大到小的分布，进而就可以得到接下来进入下料头内的粮食的粒径等级；之后就可以根据粒径等级和槽体的中心位置到烘干桶轴线的水平距离得到风扇所需的转速；
至于下料头旋转时的角度，仅需根据槽体的方向编码直接控制下料头出口对准槽体的方向即可实现对准。
槽体的数量为4个、9个、16个或者25个。
本发明的有益效果为：
本发明将粮食烘干过程分成先烘干后扬场的过程，更有利于粮食糠皮的脱落，节约了前期专门除糠的过程，节约能源；将粮食通过振动筛分机筛分成不同的粒径范围，每次进行烘干的粮食粒径接近，烘干更均匀；在烘干过程中将烘干的具体筛网划分成独立的槽体，从而可以将由于热风的不均匀等效果引发的粮食烘干不均匀的带来的过度烘干或者不均匀的问题解决，只要每一部分粮食烘干达到阈值后就可以独立的进行下落，节约了能源；
设置了配合独立的槽体使用的下料头，利用风力将粮食准确的吹落到槽体内，且下料头的风力可控，控制参数少，精确度高，结构简单，稳定性好。
附图说明
被包括来提供对所公开主题的进一步认识的附图，将被并入此说明书并构成该说明书的一部分。附图也阐明了所公开主题的实现，以及连同详细描述一起用于解释所公开主题的实现原则。没有尝试对所公开主题的基本理解及其多种实践方式展示超过需要的结构细节。
图1为本发明的烘干系统的整体结构示意图；
图2为本发明的槽体的结构示意图；
图3为本发明的下料头的结构示意图。
具体实施方式
本发明的优点、特征以及达成所述目的的方法通过附图及后续的详细说明将会明确。
实施例1：
结合图1-3，一种节能粮食烘干系统，包括烘干控制器、烘干桶1、振动筛分机2、下料头3、振动烘干网筛4、筛分溜板5、集料漏斗6、输送带7；振动筛分机2安装在烘干桶1顶部，下料头3、振动烘干网筛4、筛分溜板5、集料漏斗6和输送带7设置在烘干桶1内部；用于对需要烘干的粮食进行振动分层，使得大颗粒下沉底部，小颗粒上浮顶部；下料头3设置在振动筛分机2底部，与烘干桶1共轴设置，用于将振动筛分机2内底部的粮食流入烘干桶1进行烘干；振动烘干网筛4设置在下料头3下方，用于接住流入的粮食，并用热风对粮食进行烘干；
筛分溜板5设置在振动烘干网筛4的下方，振动烘干网筛4底部设置有开关挡板，当振动烘干网筛4内的粮食湿度降低到阈值以下后，开关挡板打开使得粮食下落到筛分溜板5；筛分溜板5底部设置有扬场风机8，用于对烘干后的粮食进行脱糠；
筛分溜板5下方设置集料漏斗6，集料漏斗6下方设置输送带7，输送带7将烘干后的粮食转移至打包模块。
振动烘干网筛4设置为多个槽体9，每个槽体9内边缘处设置多个热风出口10，每个槽体9的底部中心设置一个湿度传感器11，且每个槽体9设置独立的开关挡板，从而使得每个槽体9内的粮食可以独立进行烘干、独立进行湿度检测以及独立进行下排；振动烘干网筛4的热风出口10连接至同一个热风管道12，热风管道12设置在烘干桶1外部，热风管道12安装有烘干风机13和加热器14。
振动烘干网筛4在外界驱动下进行振动，从而使得振动烘干网筛4内的粮食可以处于振动状态，当热风从热风出口10出来后穿过粮食对粮食进行烘干，振动的粮食可以保证与热风良好的热交换且防止风道被堵塞。
下料头3顶部设置有下料开关，用于控制是否进行下料，下料头3底部设置有倾斜溜管15和下料风机16，下料开关和下料风机16连接至烘干控制器，烘干控制器控制下料风机16的风力，下料头3可以沿着烘干桶1的轴线旋转；
烘干控制器还连接振动烘干网筛4，控制振动烘干网筛4上的开关挡板的工作状态，当烘干控制器监测到某一个槽体9的湿度传感器11的湿度降低至阈值以下时，烘干控制器控制对应的开关挡板打开，完成排粮后烘干控制器控制开关挡板关闭；开关挡板打开和关闭的控制为打开后经过固定的间隔时间关闭；
开关挡板打开又完成关闭以后，烘干控制器控制下料头3旋转，使得下料头3对准完成排粮的槽体9；之后烘干控制器控制下料开关打开，粮食从振动筛分机2底部流入下料头3，同时下料风机16打开，风力调节至使得粮食从下料溜管流出后恰好落入完成排粮的槽体9内；当向槽体9内注入预设量的粮食后，烘干控制器控制开关关闭，下料风机16关闭。
筛分溜板5为两块上下倾斜布置，上方的筛分溜板5上的粮食落在下方的筛分溜板5上，粮食落在筛分溜板5上后逐步摊平并下滑；筛分溜板5底部设置一个扬场风机8，使得粮食从筛分溜板5落下至集料漏斗6之前，粮食内的皮糠被扬场风机8吹出的风吹入集糠桶17内，集糠桶设置在干燥桶内集料漏斗6的一侧。
实施例2：
烘干控制器内部存储有控制下料风机16的转速的计算模型，下料风机16转速的计算模型的建立方法为：
烘干前首先测量批次粮食的粒径分布，将粮食的粒径范围划分成10个等级，保证各个等级内的粮食的重量相同，也即将一定量的粮食按照粒径从大到小将粮食划分成均等的10份；
然后将一个粒径等级的粮食倒入振动筛分机2，并按照固定的流速使得粮食进入下料头3，然后控制下料风机16以不同的转速转动，并测量在不同转速下粮食下落到槽体9上的位置距离烘干桶1轴线的水平距离；
之后建立该粒径等级的粮食下风扇转速与水平距离的关系；对全部的粒径等级的粮食绘制对应的风扇转速与水平距离的关系；
当实际进行烘干时，将粮食倒入振动筛分机2，在振动筛分机2内的粮食全部完成烘干前不向振动筛分机2内补加粮食；烘干过程中烘干控制器分析需要注入粮食的槽体9的中心位置到烘干桶1轴线的水平距离，然后根据下料头3已经下料的量计算振动筛分机2内剩余的粮食的量，由于粮食在振动筛分机2内由于振动形成了粒径自下而上从大到小的分布，进而就可以得到接下来进入下料头3内的粮食的粒径等级；之后就可以根据粒径等级和槽体9的中心位置到烘干桶1轴线的水平距离得到风扇所需的转速；
至于下料头3旋转时的角度，仅需根据槽体9的方向编码直接控制下料头3出口对准槽体9的方向即可实现对准。
槽体9的数量为4个、9个、16个或者25个。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种节能粮食烘干系统，包括烘干控制器、烘干桶(1)、振动筛分机(2)、下料头(3)、振动烘干网筛(4)、筛分溜板(5)、集料漏斗(6)、输送带(7)；其特征在于振动筛分机(2)安装在烘干桶(1)顶部，下料头(3)、振动烘干网筛(4)、筛分溜板(5)、集料漏斗(6)和输送带(7)设置在烘干桶(1)内部；用于对需要烘干的粮食进行振动分层，使得大颗粒下沉底部，小颗粒上浮顶部；下料头(3)设置在振动筛分机(2)底部，与烘干桶(1)共轴设置，用于将振动筛分机(2)内底部的粮食流入烘干桶(1)进行烘干；振动烘干网筛(4)设置在下料头(3)下方，用于接住流入的粮食，并用热风对粮食进行烘干；
筛分溜板(5)设置在振动烘干网筛(4)的下方，振动烘干网筛(4)底部设置有开关挡板，当振动烘干网筛(4)内的粮食湿度降低到阈值以下后，开关挡板打开使得粮食下落到筛分溜板(5)；筛分溜板(5)底部设置有扬场风机(8)，用于对烘干后的粮食进行脱糠；
筛分溜板(5)下方设置集料漏斗(6)，集料漏斗(6)下方设置输送带(7)，输送带(7)将烘干后的粮食转移至打包模块；
振动烘干网筛(4)设置为多个槽体(9)，每个槽体(9)内边缘处设置多个热风出口(10)，每个槽体(9)的底部中心设置一个湿度传感器(11)，且每个槽体(9)设置独立的开关挡板，从而使得每个槽体(9)内的粮食可以独立进行烘干、独立进行湿度检测以及独立进行下排；振动烘干网筛(4)的热风出口(10)连接至同一个热风管道(12)，热风管道(12)设置在烘干桶(1)外部，热风管道(12)安装有烘干风机(13)和加热器(14)；
振动烘干网筛(4)在外界驱动下进行振动，从而使得振动烘干网筛(4)内的粮食可以处于振动状态，当热风从热风出口(10)出来后穿过粮食对粮食进行烘干，振动的粮食可以保证与热风良好的热交换且防止风道被堵塞；
下料头(3)顶部设置有下料开关，用于控制是否进行下料，下料头(3)底部设置有倾斜溜管(15)和下料风机(16)，下料开关和下料风机(16)连接至烘干控制器，烘干控制器控制下料风机(16)的风力，下料头(3)可以沿着烘干桶(1)的轴线旋转；
烘干控制器还连接振动烘干网筛(4)，控制振动烘干网筛(4)上的开关挡板的工作状态，当烘干控制器监测到某一个槽体(9)的湿度传感器(11)的湿度降低至阈值以下时，烘干控制器控制对应的开关挡板打开，完成排粮后烘干控制器控制开关挡板关闭；开关挡板打开和关闭的控制为打开后经过固定的间隔时间关闭；
开关挡板打开又完成关闭以后，烘干控制器控制下料头(3)旋转，使得下料头(3)对准完成排粮的槽体(9)；之后烘干控制器控制下料开关打开，粮食从振动筛分机(2)底部流入下料头(3)，同时下料风机(16)打开，风力调节至使得粮食从下料溜管流出后恰好落入完成排粮的槽体(9)内；当向槽体(9)内注入预设量的粮食后，烘干控制器控制开关关闭，下料风机(16)关闭；
烘干控制器内部存储有控制下料风机(16)的转速的计算模型，下料风机(16)转速的计算模型的建立方法为：
烘干前首先测量批次粮食的粒径分布，将粮食的粒径范围划分成10个等级，保证各个等级内的粮食的重量相同，也即将一定量的粮食按照粒径从大到小将粮食划分成均等的10份；
然后将一个粒径等级的粮食倒入振动筛分机(2)，并按照固定的流速使得粮食进入下料头(3)，然后控制下料风机(16)以不同的转速转动，并测量在不同转速下粮食下落到槽体(9)上的位置距离烘干桶(1)轴线的水平距离；
之后建立该粒径等级的粮食下风扇转速与水平距离的关系；对全部的粒径等级的粮食绘制对应的风扇转速与水平距离的关系；
当实际进行烘干时，将粮食倒入振动筛分机(2)，在振动筛分机(2)内的粮食全部完成烘干前不向振动筛分机(2)内补加粮食；烘干过程中烘干控制器分析需要注入粮食的槽体(9)的中心位置到烘干桶(1)轴线的水平距离，然后根据下料头(3)已经下料的量计算振动筛分机(2)内剩余的粮食的量，由于粮食在振动筛分机(2)内由于振动形成了粒径自下而上从大到小的分布，进而就可以得到接下来进入下料头(3)内的粮食的粒径等级；之后就可以根据粒径等级和槽体(9)的中心位置到烘干桶(1)轴线的水平距离得到风扇所需的转速；至于下料头(3)旋转时的角度，仅需根据槽体(9)的方向编码直接控制下料头(3)出口对准槽体(9)的方向即可实现对准。
2.根据权利要求1所述的节能粮食烘干系统，其特征在于：
筛分溜板(5)为两块上下倾斜布置，上方的筛分溜板(5)上的粮食落在下方的筛分溜板(5)上，粮食落在筛分溜板(5)上后逐步摊平并下滑；筛分溜板(5)底部设置一个扬场风机(8)，使得粮食从筛分溜板(5)落下至集料漏斗(6)之前，粮食内的皮糠被扬场风机(8)吹出的风吹入集糠桶(17)内，集糠桶设置在干燥桶内集料漏斗(6)的一侧。
3.根据权利要求1所述的节能粮食烘干系统，其特征在于：槽体(9)的数量为4个、9个、16个或者25个。
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