欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:19347893
大小:16.82 KB
页数:6页
时间:2018-10-01
《燃气直热与微波辅助玉米干燥装置的设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、燃气直热与微波辅助玉米干燥装置的设计作者:刘春喜贾洪雷徐艳阳摘要:利用天然气燃烧产生的气体作为热介质,在恒速干燥最后阶段,加入微波辅助加热,利用微波加热的特点,加快内部水分向外部扩散的速率,这样可以大大缩短降速干燥阶段时间。关键词:燃气直热;微波辅助;干燥装置0引言我国是世界上最大的发展中国家,国民经济快速发展,人民生活水平不断提高,与此同时,干燥技术的应用在市场需求的刺激下也出现了迅猛增长的势头。我国的干燥技术应用经历了引进、消化吸收及自制等阶段,是世界上拥有干燥设备制造厂数量最多的国家,但我国大部分的农产品仍没有条件获得先进干燥技术的处理。据有关统计,由于得不到
2、及时的干燥处理,我国平常年景损失的粮食达50亿Kg。至于干燥技术对粮食产品外形和口味的影响尚无力顾及,今后与进口粮食产品全面竞争的局面迟早要出现,届时,这方面的缺陷将削弱我国产品的竞争力。干燥能源通常使用煤、电、油、气等,而且随着世界煤炭、石油等能源的枯竭,使用成本愈来愈高,太阳能、微波能、远红外、生物质能等新能源的开发及应用愈发受到重视。本文介绍的是利用天然气燃烧产生的气体作为热介质,利用微波进行辅助加热的一种组合干燥机,具有绿色、无污染,温度易控制,热利用率高的特点,另外微波还具有杀菌的作用。就北方的玉米干燥而言,降速干燥阶段时间占整个干燥时间的2/3,蒸发掉的
3、水分却不足全部水分的1/3,本发明设想在传统干燥的恒速干燥最后阶段,在进入降速干燥之前,加入微波辅助加热,加快内部水分向外部扩散的速率,这样可以大大缩短降速干燥阶段时间,也使整个干燥时间缩短,从而达到高效节能的目的。1总体结构烘干机由四部分组成:带式干燥机及配风系统、天然气燃烧系统、微波辅助加热系统、控制系统。带式干燥机由机箱、带传动系统组成,带速可无级调节。配风系统包括进、出风管、循环风机、排潮风机及控风门。微波辅助加热系统包括微波加热腔、微波源、微波源外罩及进、出料微波抑制器。控制系统控制传送带开/停及变频调速;循环风机、排潮风机开/停;微波源分组开启/关闭及状
4、态显示;料温显示及报警;风温显示及报警。烘干机主要参数的确定通过干燥过程的物料衡算和热量衡算,确定主要参数,包括计算水分蒸发量、空气耗量、天然气用量及微波能耗。在干燥过程中,新鲜空气进入空气加热器,加热后进入干燥器,在加热器中物料被干燥,由含水率m1降至m2,物料温度由tm1升至tm2后排出干燥器;而干燥空气温度下降、湿度增加后排出干燥器。原料玉米的质量流量G1:根据要求G1=1000kg/h。产品玉米的质量流量G2:G2=G1*/式中:G2为产品玉米的质量流量,kg/h;G1为原料玉米的质量流量,kg/h;m1为原料玉米的湿基水分,28%;m2为产品玉米的湿基水分
5、,14%。带入数值,计算得到:G2=837kg/h。玉米中去除水分的质量流量mw:每小时去除的水分质量流量mw,由如下公式计算:mw=G1*/式中:mw为每小时去除的水分质量流量,kg/h;带入各值,计算得到:mw=163kg/h干燥介质进入干燥室时的湿含量H1:因H1=H0,当温度为t0=-20℃,相对湿度为35%,查表得H1=干燥介质离开干燥室时的湿含量H2:温度为t2=35℃,相对湿度为80%,查表得H2=干燥介质湿比容υ:υ=/273=式中:t1=70℃干燥介质流量L:L=mw/=5821.干燥介质体积流量V:V=L*υ=583干燥介质离开干燥室时的焓值I2
6、:I2=+H2=+*=109.干燥介质进入加热室时的焓值I0:I0=+H1=-+*=式中:t0=-20℃加热器加入的热量QH:系统输入热量:1)湿物料G1带入的热量:因为G1=G2+mw,所以湿物料G1带入的热量为G2Cmtm1+mwCtm12)空气带入的热量LI03)加热器加入的热量QH系统输出热量:1)产品G2带走的热量:G2Cmtm22)废气带走的热量:LI23)干燥器散热损失QL取QL=10%QH综合以上:G2Cmtm1+mwCwtm1+LI0+QH=G2Cmtm2+LI2+10%QH得:90%QH=G2Cm+L-mwCwtm1式中:Cw为水的比热容,/;t
7、m1为原料玉米的温度,-20℃;tm2为产品玉米的温度,60℃;Cm为产品玉米的比热,KJ/最后QH=846202=202150Kcal/h天然气燃烧热为8000Kcal/m3,则天然气用量为/h。微波功率P:假设降速干燥开始时,玉米中应去除的水分还剩1/3,此时的质量流量为Mj,含水率wj=/Mj=21%,设经微波加热后,含水率为20%,粮食温度由T1变为T2,加热效率η1,微波转换效率η2,在标准大气压力下,水的气化热539Kcal/Kg,产品干燥时,所需要的热量为Q,可得:Mj=1000×+54+1000×14%=914Kg/h=Kg/minQ=Mj×〔W
此文档下载收益归作者所有