CN211695644U - 一种多级内置热源及多级余热回收利用式粮食烘干塔 - Google Patents

Abstract

一种多级内置热源及多级余热回收利用式粮食烘干塔，包括塔体及若干风室，所述塔体内部从上到下依次设置储粮段、多级烘干段、冷却段、排粮段与排粮斗，所述多级烘干段、冷却段的塔体左右两侧从上到下均设置与其匹配的风室，所述风室按功能分为废气室、热风室与冷气室，位于左侧的所述风室按废气室、热风室交替依次向上排布，位于右侧的所述风室最下层为冷气室，所述冷气室上方按废气室、热风室交替依次向上排布，所述上下相邻排粮段的所述废气室、热风室内部设置热风炉，所述热风炉为立式、直燃式热风炉的一种或多种，所述热风炉出风口设置在热风室内，热风炉进风口设置在废气室内。本实用新型提供一种多级内置热源及多级余热回收利用式粮食烘干塔，能够解决节约能耗、降低排放污染的问题。

Description

一种多级内置热源及多级余热回收利用式粮食烘干塔

技术领域

本实用新型涉及粮食干燥领域中的烘干设备，具体说是一种多级内置热源及多级余热回收利用式粮食烘干塔。

背景技术

粮食烘干塔是一种机械化粮食干燥设备，用于刚收获的湿粮食的干燥作业。

目前，我国目前广泛使用的粮食烘干塔机型以连续塔式烘干塔为主，均采用对流热力干燥方式，其工作原理是：利用热空气直接和粮食接触，热空气中的热量以对流的方式传递给粮食，使得粮食的温度升高，内部的水分汽化蒸发，放热后的废气又将水蒸气带出烘干塔外，达到粮食干燥的目的。所以，热风在粮食烘干的过程中，既是传递热量的载体，又是携带水分的载体，在烘干过程结束后排出烘干塔外。同时，烘干后的粮食由于粮温较高，无法安全储存，必须通过冷却的方式将粮食的温度降至安全储存温度然后出机。粮食的冷却目前也均使用空气对流冷却的方式，即通过冷空气和粮食接触，热粮中的热量通过对流的方式传递给冷空气，使得粮食的温度下降，达到冷却的目的。冷空气吸收粮食中的热量后温度升高，成为具有一定温度的冷却废气排出烘干塔外。

所以，在粮食干燥机工作的过程中，存在下述两个必须重视的问题：

1、在粮食烘干系统的组成中，由于需要为烘干塔提供大量的热风作为干燥介质，所以需要配备能够产生所需热风的各种型式的热源设备，该热源设备产生的热风通过风机和热风管道送至烘干塔中，在工作过程中，热源设备及热风管道不可避免的存在热量损失的情况。

2、烘干过程中，由于有烘干废气和冷却废气的产生，所以有大量的干燥废气排放，以常用的日处理量500吨的稻谷烘干塔为例，其干燥废气的排放量可达到250000m3/h。大量的烘干废气排放带来两个问题：

（1）烘干废气中含有较多的灰尘颗粒物，根据所烘干的粮食品种和入机粮食洁净程度的不同，废气中的粉尘颗粒物的含量可超过100mg/ m3,未经处理直排到大气中会形成较为严重的空气污染。

（2）烘干废气具有一定的温度，可达到55℃左右，大量的烘干废气排放，造成大量的热量损失，其排放损失的热量可占烘干系统总热量的25%以上，增加了粮食烘干作业的成本。

近年来，节能减排、控制环境污染已成为国内最为重要的产业和经济政策之一，而粮食干燥行业是一个高耗能和污染较大而又无法关停的产业，所以目前国内粮食烘干塔行业的一个主要任务就是设计研发节约能耗、降低排放污染的清洁型粮食烘干设备。

综上所述，如何设计一种节约能耗、降低排放污染的清洁型粮食烘干设备成了本领域技术人员所要解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种多级内置热源及多级余热回收利用式粮食烘干塔，能够解决节约能耗、降低排放污染的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种多级内置热源及多级余热回收利用式粮食烘干塔，包括塔体及若干风室，所述塔体顶部设置进料口，所述塔体底部设置出料口，所述塔体内部从上下到依次设置储粮段、多级烘干段、冷却段、排粮段与排粮斗，所述进料口与储粮段连通，所述出料口与排粮段连通，所述多级烘干段、冷却段内部布满均匀设置的角状盒，上下相邻两排所述角状盒呈错位设置，所述排粮段内部设置排粮机构，所述多级烘干段、冷却段的塔体左右两侧从上到下均设置与其匹配的风室，每一侧风室两两之间通过档板隔开，任一所述风室与塔体的侧板上开设通风孔，所述通风孔与相匹配的角状盒连通，所述风室按功能分为废气室、热风室与冷气室，位于左侧的所述风室按废气室、热风室交替依次向上排布，位于右侧的所述风室最下层为冷气室，所述冷气室上方按废气室、热风室交替依次向上排布，所述冷气室及位于最上方的所述废气室均设置开口与大气连通，上下相邻排粮段的所述废气室、热风室内部设置热风炉，所述热风炉为立式、直燃式热风炉的一种或多种，所述热风炉出风口设置在热风室内，热风炉进风口设置在废气室内。

优选地，所述多级烘干段设置有热风炉的废气室内均设置风机一，所述风机一的出口与热风炉的进风口连通，所述冷气室外侧设置风机二，所述风机二的出口与冷气室的开口连通，位于最上方的废气室外侧设置风机三，所述风机三的进口与废气室的开口连通。

优选地，所述角状盒分为进风角状盒与出风角状盒，所述进风角状盒分别同热风室、冷风室的通风孔连通，所述出风角状盒同废气室的通风孔连通，所述进风角状盒同出风角状盒采用上进下排交错合理布置。

优选地，所述储粮段内部设置料位监测装置，所述热风室内部设置温湿度监测装置，所述料位监测装置与进料系统联动，热风室内部设置温湿度监测装置与热风炉控制系统联动。

优选地，所述热风炉采用立式天燃气热风炉，所述热风炉包括燃烧室、设置在燃烧室外周的混风室以及设置在燃烧室底部的燃烧器，所述天燃气热风炉下方设置配风室，所述燃烧器设置在配风室中，所述配风室通过进风通道与混风室连通。

优选地，所述配风室设置在天燃气热风炉下方的热风室顶部。

本实用新型的有益效果体现在：

1、烘干废气多次重复加热利用的烘干方式可以实现对冷却废气和烘干废气中所含的全部显热的回收利用，有效地降低粮食烘干过程的热量消耗，大大降低粮食的烘干成本。

2、烘干废气多次重复加热利用的烘干方式和传统的粮食烘干塔中冷却废气和烘干废气分段使用分段排放相比，可大幅度的减少粮食烘干塔烘干废气的排放量，废气排放量可降低50%以上。烘干废气中含有大量的灰尘、纤维等颗粒物，其浓度远超国家相关的环保标准。而废气排放量的减少可大幅度的降低对粮食烘干塔烘干废气污染治理的难度和治理成本。

3、设置风机一目的是增加吸风力度，避免风量在烘干塔内排风不畅，设置风机三有利于烘干塔内废气的排出。

4、进风角状盒同出风角状盒采用上进下排交错合理布置能够适合于生产能力较大的大型粮食烘干塔。

5、该设备在储粮段内设置有料位监测装置，和烘干塔外部的进料系统联动，以保持储量段内的料位一直维持在一个合适的位置。

6、在各风室设置有热风及废气温湿度监测装置，实时在线监测热风及废气温湿度，并和燃气热风炉的运行控制联动，自动调节热风炉输出热风的温度。

7、内置热源多级余热回收式粮食烘干塔的热风炉内置在烘干塔机内，与传统的外置热风炉粮食烘干塔外相比，占地面积小，结构简单，外观美观。

综上所述，本实用新型提供的一种内置热源多级余热回收利用式粮食烘干塔，可大幅度的降低传统粮食烘干塔能耗和减少烘干废气的排放。本实用新型为粮食干燥行业提供的一种新型的节能减排粮食烘干设备，符合当前和今后国家节能减排控制环境污染的产业方针政策，对整个粮食烘干行业在节能减排、污染控制方面起到积极的推动作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例一提供的内置热源二级余热利用式粮食烘干塔结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的内置热源三级余热利用式粮食烘干塔结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的排粮结构的示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的天燃气热风炉的结构的示意图。

图中：1-天燃气热风炉一，2、废气室一，3-温湿度监测装置，4-热风室一，5-废气室三，6-风机三，7-进粮口，8-料位监测装置，9-储粮段，10-烘干段一，11-热风室二，12-废气室二，13-烘干段二，14-风机一，15-天燃气热风炉二，16-配风室，17-冷风室，18-冷却段，19-风机二，20-排粮段，21-底座，22-排粮斗，23-出粮口，24-燃烧器，25-六叶轮式排粮机构，26-热风炉三，27-废气室三，28-热风室三，29-风机四，30-废气室四，31-排料六叶轮，32-漏斗，33-下流粮板，34-上流粮板，35-进风口，36-燃烧室，37-混风室，38-出风口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例一

请参阅图1、图3与图4，本实用新型实施例一提供的二级内置热源二级余热回收利用式粮食烘干塔，包括竖直安装在底座21上的横截面为矩形结构的塔体，塔体顶部设置进料口7，所述塔体底部设置出料口23，塔体内部从上下到依次设置储粮段9、烘干段一10、烘干段二13、冷却段18、排粮段20与排粮斗22，进料口7与储粮段9连通，出料口23与排粮斗22连通，排粮段20内部设置六叶轮式排粮机构25，烘干段一10对应的塔体左侧设置废气室三，对应的塔体右侧设置热风室二11,烘干段二13对应的塔体左侧设置热风室一4，对应的塔体右侧设置废气室二12，冷却段18对应的塔体左侧设置废气室一2，对应的塔体右侧设置冷气室17；废气室三5与热风室一4、热风室一4与废气室一2、热风室11与废气室二12、废气室二12与冷气室17两两之间通过档板隔开，废气室一2、热风室一4、废气室三5、冷气室17、废气室二12、热风室二11与塔体的侧板上开设通风孔，废气室三5上方设置风机三6，连通大气与废气室三5，冷风室17下方设置风机二19，连通大气与冷风室17。

烘干段一10、烘干段二13、冷却段18内部布满均匀设置的角状盒，上下相邻两排角状盒呈错位设置，角状盒分为进风角状盒与出风角状盒，进风角状盒分别同热风室一4、热风室二11、冷风室17的通风孔连通，出风角状盒同废气室一2、废气室二12、废气室三5的通风孔连通，进风角状盒同出风角状盒采用上进下排交错布置。

粮食烘干塔采用直立式天燃气热风炉，天燃气热风炉包括燃烧室36、设置在燃烧室外周的混风室37以及设置在燃烧室底部的燃烧器24，混风室37底部还设置进风通道。

废气室一2、热风室一4内部设置天燃气热风炉一1，天燃气热风炉一1的出风口34设置在热风室一4内，进风口35设置在废气室一2内，天燃气热风炉一1的燃烧器24设置在废气室一2下方。

废气室二12、热风室二11内部设置直立式天燃气热风炉二15，天燃气热风炉二15的出风口设置在热风室二11内，天燃气热风炉二15的进风口设置在废气室二12内，废气室二12内设置风机一14，风机一14与天燃气热风炉二15的进风口连接。天燃气热风炉二15下方设置配风室16，天燃气热风炉二15的燃烧器设置在配风室16中，配风室通过进风通道与混风室37连通。配风室16设置在冷风室18上方，并与大气连通。配风室可以保证烘干塔内的废气进入天燃气热风炉的风量不足时，进行补风。

排粮段20采用4组六叶轮式排粮结构，六叶轮式排粮结构包括排料六叶轮31、位于排料六叶轮31上方的上流粮板34、以及斜置方式设置在排料六叶轮一侧的下流粮板32，上流粮板34与下流粮板33形成漏斗32形状，每两组六叶轮式排粮结构呈对称设置，排料六叶轮31采用无级变速电机驱动。排粮段是由成对设置的叶轮机构构成，采用无级调速电机驱动，能实现连锁的连续排料，排粮量连续可调。

储粮段9内部设置料位监测装置8，热风室一4及热风室二11内部设置温湿度监测装置3，料位监测装置8与进料系统联动，根据料位高低控制进料，热风室一4及热风室二11内部设置温湿度监测装置3与热风炉控制系统联动，根据热风室一4及热风室二内的温湿度来调整热风炉供热量。

本实施例的工作流程是：

粮食从进粮口7从上到下通过储粮段9、烘干段一10、烘干段二13、冷却段18经过排粮段20的六叶轮排粮结构排到排粮斗22当中，通过排粮口23排出。

冷空气通过风机二19进入冷风室17内，并通过进风角状盒、出风角状盒进入废气室一2当中，在此过程中，冷空气穿过冷却段中的粮食对粮食进行了降温，同时，冷空气在对具有较高温度粮食冷却时自身温度升高；其后，升温后的空气进入安装在废气室一2中的天燃气热风炉一1中的混风室37，和天燃气热风炉通过燃烧天燃气产生的高温气体混合，完成了第一次余热回收利用。

混合后的热风进入热风室一4，再进入烘干段二13对其中的粮食进行加热烘干，经烘干段二13放热后的烘干废气进入废气室二12中，经风机一14进安装在废气室二12中的天燃气热风炉二15的混风室37，然后和天燃气热风炉二15产生的高温气体混合，此时，完成了第二次余热回收利用。

混合后的热风进入热风室二11，然后进入烘干段一10与其中的粮食进行加热烘干，经烘干段一10放热后的烘干废气进入废气室三5，经由风机三6排出烘干塔外。

实施例二

请参阅图2，本实施例提供的三级内置热源三级余热回收利用式粮食烘干塔结构示意图，其结构与实施例一基本相同，不同之处在于实施例一为二级内置热源二级余热利用式粮食烘干塔，实施例二为三级内置热源三级余热利用式粮食烘干塔，实施例二比实施例一多了一层烘干段。如图2所示，烘干段、冷却段对应的塔体左侧从上到下依次设置热风室四28、废气室三5、热风室一4以及废气室一2，烘干段、冷却段对应的塔体右侧从上到下依次设置废气室四30、热风室二11、废气室二12以及冷气室17，废气室四30上方设置风机四29；废气室三5与热风室四28内部设置天燃气热风炉三26，天燃气热风炉三26的下方的配风室设置在热风室一4的顶部。实施例二的工作原理与实施例一工作原理也基本相同。其有益效果体现在多次重复加热利用的烘干方式可以实现对冷却废气和烘干废气中所含的全部显热的最大限度的回收利用，有效地降低粮食烘干过程的热量消耗，大大降低粮食的烘干成本；烘干废气多次重复加热利用的烘干方式和传统的粮食烘干塔中冷却废气和烘干废气分段使用分段排放相比，可大幅度的减少粮食烘干塔烘干废气的排放量，废气排放量可降低50%以上。烘干废气中含有大量的灰尘、纤维等颗粒物，其浓度远超国家相关的环保标准。而废气排放量的减少可大幅度的降低对粮食烘干塔烘干废气污染治理的难度和治理成本。

本实用新型的工作原理是：

由于烘干后的粮食粮温较高，须通过冷却的方式将粮食的温度降至安全储存温度后出机。粮食的冷却目前均使用空气对流冷却的方式，即通过冷空气和温度较高的粮食接触，粮食中的热量通过对流的方式传递给冷空气，使得粮食的温度下降，达到冷却的目的。

冷空气对热粮进行冷却后成为冷却废气，同时吸收粮食中的热量后温度升高，一般要高出环境温度20℃以上，含有较大的显热可以利用；同时，利用热空气作为干燥介质烘干粮食，热空气直接和粮食接触，热量以对流的方式传递给粮食，使得粮食的温度升高，内部的水分汽化，达到干燥的目的。

放热后的热风温度下降，成为烘干废气。同样，烘干废气也还具有较高的温度，通常情况下烘干废气的温度也会高出环境温度20℃以上，同样含有较大的显热可以利用。

本实用新型中，烘干介质及空气流在烘干塔粮食烘干冷却的过程中为一串联使用状态，烘干塔冷却段所产生的冷却废气全部进入内置在烘干塔内的天燃气热风炉一，升温成为热空气进入烘干段二，对粮食加热烘干后成为烘干废气，烘干废气又全部进入内置在烘干塔内的天燃气热风炉二，再次升温成为热空气进入烘干段一，对其中的粮食进行加热烘干。

在传统的粮食烘干塔中，粮食冷却过程所产生的冷却废气都是直接排出烘干塔外，粮食烘干过程中每一个烘干段所产生的烘干废气也都是分别排出烘干塔外，冷却废气和烘干废气中所含的大量显热随着废气的排放而损失浪费。

本实用新型这种对烘干介质的串联使用多次重复加热利用的烘干方式可以实现对冷却废气和烘干废气中所含的显热的最大限度的回收利用，有效地降低粮食烘干过程的热量消耗，大大降低粮食的烘干成本；同时，本实用新型的烘干塔只需要将最终产生的余热废气排放到大气中，降低了废气排放量，而废气排放量的减少可大幅度的降低对粮食烘干塔烘干废气污染治理的难度和治理成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种多级内置热源及多级余热回收利用式粮食烘干塔，包括塔体及若干风室，所述塔体顶部设置进料口，所述塔体底部设置出料口，所述塔体内部从上到下依次设置储粮段、多级烘干段、冷却段、排粮段与排粮斗，所述进料口与储粮段连通，所述出料口与排粮段连通，所述多级烘干段、冷却段内部布满均匀设置的角状盒，上下相邻两排所述角状盒呈错位设置，所述排粮段内部设置排粮机构，其特征在于：所述多级烘干段、冷却段的塔体左右两侧从上到下均设置与其匹配的风室，每一侧风室两两之间通过档板隔开，任一所述风室与塔体的侧板上开设通风孔，所述通风孔与相匹配的角状盒连通，所述风室按功能分为废气室、热风室与冷气室，位于左侧的所述风室按废气室、热风室交替依次向上排布，位于右侧的所述风室最下层为冷气室，所述冷气室上方按废气室、热风室交替依次向上排布，所述冷气室及位于最上方的所述废气室均设置开口与大气连通，两侧上下相邻排粮段的所述废气室、热风室内部设置热风炉，所述热风炉为立式、直燃式热风炉的一种或多种，所述热风炉出风口设置在热风室内，热风炉进风口设置在废气室内。

2.根据权利要求1所述的一种多级内置热源及多级余热回收利用式粮食烘干塔，其特征在于：所述多级烘干段设置有热风炉的废气室内均设置风机一，所述风机一的出口与热风炉的进风口连通，所述冷气室外侧设置风机二，所述风机二的出口与冷气室的开口连通，位于最上方的废气室外侧设置风机三，所述风机三的进口与废气室的开口连通。

3.根据权利要求1所述的一种多级内置热源及多级余热回收利用式粮食烘干塔，其特征在于：所述角状盒分为进风角状盒与出风角状盒，所述进风角状盒分别同热风室、冷风室的通风孔连通，所述出风角状盒同废气室的通风孔连通，所述进风角状盒同出风角状盒采用上进下排交错布置。

4.根据权利要求1所述的一种多级内置热源及多级余热回收利用式粮食烘干塔，其特征在于：所述储粮段内部设置料位监测装置，所述热风室内部设置温湿度监测装置，所述料位监测装置与进料系统联动，热风室内部设置温湿度监测装置与热风炉控制系统联动。

5.根据权利要求1所述的一种多级内置热源及多级余热回收利用式粮食烘干塔，其特征在于：所述热风炉采用立式天燃气热风炉，所述热风炉包括燃烧室、设置在燃烧室外周的混风室以及设置在燃烧室底部的燃烧器，所述立式天燃气热风炉下方设置配风室，所述燃烧器设置在配风室中，所述配风室通过进风通道与混风室连通。

6.根据权利要求5所述的一种多级内置热源及多级余热回收利用式粮食烘干塔，其特征在于：所述配风室设置在天燃气热风炉下方的热风室顶部。

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