太阳能热带牧草干燥机的设计与试验-论文.pdf

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1、2014年9月农机化研究第9期太阳能热带牧草干燥机的设计与试验张浩栋，王娟，朱永超(海南大学机电工程学院，海口570228)摘要：热带牧草的干燥方式主要是自然晾晒和利用物理化学方法的耗能干燥，干燥技术落后，耗能大，营养损失较大，效率较低。针对热研2号柱花草设计研制出一种太阳能热带牧草干燥机，利用海南丰富的太阳能资源，采用3层网状输草装置和匀风控温系统，实现牧草均匀干燥加工。该于燥机试验时段平均工作温度为58℃，干燥室最高温度为67℃，太阳能集热器效率达到57．2％，牧草干燥效率为0．52t／d，干燥后湿基含水率≤17％。牧草营养成分与自然晒干相

2、比总体保留较好，满足热带牧草干燥的生产要求。关键词：太阳能；牧草；干燥；含水率中图分类号：$226．6文献标识码：A文章编号：1003—188X(2014)09—0233—05太阳能资源，设计开发一种太阳能热带牧草干燥机，0引言并以热研2号柱花草为例进行试验。随着畜牧业的高速发展，热带牧草种植加工也有1构造与原理了极大的进步。海南等地建立的国家级热带牧草生产示范基地超过23hm。热研2号柱花草在南方累计1．1整机构造推广种植20万hm多¨，是最适合中国南方地区种植太阳能热带牧草干燥机结构原理如图1所示。的热带豆科牧草之一_2J，也是海南干草粉生

3、产的主要品种J，在中国热带豆科牧草中已占80％以上。牧草的营养成分受刈割后加工方法的影响很大，目前干燥牧草的相关技术落后是牧草生产发展的主要阻碍。干燥工艺是影响牧草加工质量的重要因素之。。一。目前，牧草的干燥方法主要分为3种，即自然干燥法、物理化学干燥法和人工干燥法J。自然干燥法效率低、营养损失很大、容易受天气影响；物理化学干燥法是用物理化学的方法加快干燥，常与其他方法相结合；人工：f燥法投资高、耗能高、部分营养损失较大j。干燥作业所用能源占国民经济总能耗的12％左右，是我国的耗能大户之一。目前，国内外还没有人工干燥热研2号柱花草的专用设备¨。

4、1．风管2．鼓风机3．电动机4．传动装置5．匀风板6．控制装置为了解决热带牧草干燥的品质、效率问题，推动7．进草装置8．余热板9．备草箱l0．排气烟囱11．输草装置热带牧草产业发展，迫切需要开展关于热带牧草干燥12．干燥室13．电热丝14．千草箱l5太阳能集热器16．控风阀图1整机结构示意图设备的相关研制工作。为此，拟充分利用海南丰富的Fig．1Theschematicdiagramofthewhole整机主要由鼓风装置、传动装置、太阳能集热器、收稿日期：2013—09—06基金项目：海南“然科学基金项日(513140)控制装置、布草装置、输草

5、装置、备草箱及机架等组作者简介：张浩栋(1992一)，男，郑州人，本科生，(E-mail)hdthinking成。该干燥机采用3层网状输草装置和匀风控温系@gmail．tom。统，使热带牧草能方便地在稳定的热气流中快速干通讯作者：王娟(1982一)，女，西安人，讲师，硕士，(E—mail)car-abaobao2008@163．corn燥，主要技术参数如表1所示。2014年9月农机化研究第9期表1干燥机技术参数冷风预草Table1Thetechnicalparametersofdryer技术参数设计值空，t·机电审¨l1余一一’⋯⋯⋯一⋯一一J

6、I干燥效率／t·dO．5温湿度控制作温度／~C55(b)阴雨天工作流程鼓风机功率／kW0．045预草刳电动机功率／kWOO5气鼓风机I电热丝干燥室余热板太阳能集热器效率／％0．57温湿度控制太阳能采光面积／m(e)夜晚1作流程外形尺寸／mm1250x500×l660图2}：蝾流程『冬I结构质量／kg110Fig．2Thed~ingflowchart1．2工作原理及过程经过初步切断后的牧草，装进备草箱，通过进草装置均匀地铺满输草装置。整个铺草过程由电动机通过传动装置驱动输草装置实现。当最下层的输草装置铺满牧草，电动机停止转动，鼓风机通过风管和匀风

7、板把太阳能集热器中的热风均匀地吹人干燥机室；热风垂直穿过输草装置对牧草进行干燥，然后通过排气烟囱排出干燥机；同时，余热板吸收热风中的部分余热，对备草箱中的牧草进行预热；并通过鼓风1．半带2．从动轮3．张紧轮4．输、¨}j：机不断吹风干燥和电动机的断续启动运转，牧草不断3传动装置结构网被干燥，然后暂时储存于干草箱中。Fig．3Thetransmissionstructure牧草中的营养成分在高温中会被分解破坏，造成为了简化机械结构，该干燥机的传动装置采用单营养流失。所以，当太阳光非常强烈时，干燥室中的个电机驱动。同时，由于带传动具有结构简单、传动

8、温度感应器就会传输信号给控制装置，调节控风阀，平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递减少太阳能集热器热风的流量，增大冷风的流量，使动力，且造价