大型滚筒干燥机设计和应用的探讨

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1、粮油机械大型滚筒干燥机设计和应用的探讨吴伟中!河南工业大学机电工程学院"!摘要"滚筒干燥机在粮油工程中应用比较普遍!随着生产规模的扩大!滚筒干燥机大型化的趋势明显!由此凸显出国产干燥机的一些问题和不足"本文就滚筒干燥机大型化过程中亟需解决的若干重要问题进行了分析和讨论!并以油脂工程为例!对滚筒干燥机设计和应用中的典型问题提出了有实际意义的解决方案和建议"!关键词"滚筒干燥机#软化锅#粮油工程#设计中图分类号#&’!%"$(文献标识码#)文章编号#%""*+%,"#-!""#."%+""#/+"/滚筒干燥机具有干燥强度高#功率消耗低#结构滑入进料绞龙的进料口$在螺旋叶片的强

2、制输送作用下简单#易于维护等优点$在粮油食品行业中应用非常进入筒体$筒体在转动过程中带动物料螺旋向前运动%普遍$比如在油脂工程中常用于植物坯片的软化和干由于筒体内安装有通有过热蒸汽的换热管束$物料在运燥$因此又被称作软化锅#软化滚筒或管束调质机%动过程中与换热管间接接触进行热交换$其所含水分受随着生产规模的日益扩大$滚筒干燥机的单机处理量热蒸发$湿空气通过出料箱体上端的拔气口被抽走$从也在迅速提高$最高产量可达!"""!!#""$%&!大豆坯而达到干燥或软化物料的目的%为提高干燥强度$常在片"$筒体外形!’""""!""""((%设备的大型化使得筒体内安装特别设计的抄板$

3、将物料扬起再散落$以增设计和制作#安装的要求更加严格$特别是以往一些大物料和热空气接触的面积和时间%容易被忽视的问题必须在设计制作时予以充分的考虑$!滚筒干燥机工艺$性能参数的确定否则将影响到设备的生产效果和使用寿命%!$%蒸汽换热面积的计算%滚筒干燥机的结构特点和工作原理滚筒干燥机的蒸汽用量和换热面积没有很完善的滚筒干燥机由进料绞龙#带管束加热装置的筒体#计算方法$这是因为滚筒干燥机的干燥机理较为复杂$支承滚圈#齿圈齿轮传动装置#挡轮装置#带倾斜角的且受到干燥机结构#物料性质以及操作条件等诸多因底座等部分组成$主要结构如图)所示%物料通过溜管素的影响$物料与筒体内热空气

4、#蒸汽管壁的对流传热系数缺乏可靠数值$一般需用试验方法确定$因此$实际常采用经验公式计算换热面积%以大豆坯片的软化干燥为例$物料进料温度一般为’"!*"#$出料温度为+"!,"#$除升温软化要求外$高水分物料还需脱除!-!*-的水分$因此以物料升温图%滚筒干燥机的结构示意图需要的热量.)#干燥汽化水分需要的热量.!和热损耗)2进料绞龙!2进料密封装置’2滚筒本体*2滚圈#2大齿圈.’三部分之和求得所需要的蒸汽用量.$即&32小齿轮+2减速机,2底座42管束)"2挡轮装置))2出料箱体./.)0.!1.’)!2旋转接头+*粮油加工!""#$"%万方数据粮油机械根据蒸汽用量!

5、进一步确定所需的换热面积"!是决定物料的停留时间的主要因素!筒体转速’停留在实践中"经过对多台滚筒干燥机使用情况的统计分时间和筒体参数之间的关系可以下式表达#析"总结出以下经验公式#3$9#!*)67%7$:$*;7<$="!$#$%&"#$’&%#(%式中"3为综合系数"与筒体的结构+抄板的形式有式中""为换热面积")&(为日产量"*+,!关"文献>%?中建议取#$&"对软化滚筒干燥机"建议取上式中"若物料原始水分偏高或者单机处理量较#$1&"#$’&&9为筒体的长度"))&:为筒体直径"))&7大时计算系数取大值"反之可取小值"以免浪费材料’为筒体转速"@+)67&$

6、为筒体的倾角"一般为1"&&!增加成本(大型滚筒干燥机的转速一般在A%1@+)67!在实际!$!筒体的体积设计时"要保证物料的停留时间大于物料干燥所需时滚筒筒体内要安装换热管束"还要容纳一定量的间"因此一般将筒体的转速设计为可调节的"这样当物料&筒体的体积越大"虽然能处理的物料量越大"物料的品种’水分或者处理量发生变化时"通过调整但设备制作成本较高"因此必须综合考虑各种因素"筒体转速即可控制物料的停留时间"以此保证良好的确定合理的筒体的体积"亦即确定合理的筒体直径和工艺效果!调速的方式有滑差电机调速’变频调速’长度)齿轮变比调速等!对大型滚筒干燥机"建议采用变频滚筒干燥机

7、的体积按下式确定#调速"一方面变频调速能实现带料启动"故此配备主-!.#$*0)12!$"$/#电机的储备功率不需要很大"避免了浪费"更重要的式中".#为单位时间的产量"34+5&*为停留时是变频技术的节能效果非常明显"完全可以弥补初期1间")67&!为物料的密度"34+)&"为装满系数!投资较大的缺陷"是值得推广的新技术!上式表明"装满系数"是决定筒体体积的重要因!$’筒体的材质素"在保证干燥效果的前提下提高装满系数可减小筒滚筒部分的质量占到整机的8#B%C#B"因此筒体体体积"特别是大型的滚筒干燥机""值越大"筒体的材质和