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1、谷物干燥节能技术黑龙江八一农垦大学提要通过开发谷物干燥模拟研究实践和对国内外己有研究成果的分析,对谷物干燥中的节能技术按以下几方面作出了评述数学模拟和优化技术在改进干燥机结构和工艺参数、降低能耗方面的应用,新型节能干燥工艺的开发,干燥机排气余热回收再利用,基于新机理上的干燥工艺。关键词谷物干燥节能EnergySavingTechniquesInGrainDryingAbstractAreviewofenergysavingrechniquesonthefollowingaspectsismadebytheauthors,throughthei
2、rpracticesingraindryingsimulationandanalysesofthepresentachievements:1.Applicationofmathematicalsimulationandoptimizationtechniquesinimprovingdryerstructuralandoperatingparameters,reducingenergyconsumption;2.Developmentofenergysavingdryingnewtechnologies.3.Heatrecoveryofair
3、exsaustedfromthedryer;4.Dryingtechnologyonthebasisofnewmechanism.Keywords:GraindryingEnergysaving一、引言传统上主要用干燥机的生产率来评价其性能的好坏,关于谷物干燥的研究大多数是围绕着如何提高干燥机的生产率来展开的。进入到70年代,发生了世界性的能源危机,由于谷物干燥耗能高,研究开始转向如何降低能耗方面来了。研究节能首先应了解干燥机的能耗分配情况,就是除了要改进炉子和换热器,提高其热效率外,从干燥过程本身考虑,还应从以下几方面着手研究。1.由于干燥
4、机排气显热占总热耗的左右。若能通过废气回收的办法来回收这部分。显热,节能效果是很可观的,所以干燥机应有废气回收再利用装置。2.设法回收水分蒸发带走的潜热,如利用热泵装置回收。3.采取隔热措施,钢板结构的干燥机散热都比较大。特别是用在我国东北地区,当干燥玉米时气温偏低,散热损失更大,在干燥机表面加上隔热保温层可有效地减小散热损失。1.由于干燥工艺、工艺参数不同,干燥机的能耗也不同,采用先进的节能干燥工艺,改进干燥工艺参数也是节能的重要途径。我们分析总结了近年来出现的谷物干燥节能新技术,把它们按以下几方面介绍出来并加以评述。二、采用数学模拟、优化
5、技术改进干燥机结构和工艺参数数学模拟和优化技术在谷物干燥中的应用,文献〔〕、〔〕曾作过较详细的论述。通过模拟计算,可以预测干燥系统的能耗,改变模拟计算的输人参数便可得到不同条件的能耗于对能耗进行比较,可以选择干燥系统达到最小能耗的干燥条件。年代以来,国内外针对谷物干燥的节能问题开展了大量的数学模拟研究,取得了良好的效果。美国的教授T.L.Thompson教授等人1981年利用数学模拟的方法系统地研究了谷物干燥机主要工艺参数风温、风量对普通横流、气流换向、气流换向废气回收及气流再循环横流式谷物干燥机性能的影响,特别是对能耗的影响。根据模拟计算结
6、果给出了这四种型式的干燥机干燥玉米的综合特性曲线。作为例子,这里给出了普通横流式和气流换向式的干燥特性曲线,显然若是通过干燥机的试验得出这样一个综合特性曲线几乎是不可能的,而模拟却轻而易举地做到了。从这些综合特性曲线中可以按照给定的生产率和干燥质量要求选取取得最小能耗的工艺参数。北京农业工程大学农机教研室成功地开发了谷物干燥综合模拟程序软件。曾利用软件模拟了预热、谷物流交换器、谷床厚度对横流式谷物干燥机性能的影响,还计算了干燥不同初水分的谷物干燥机的单位热耗折算系数,得出了一些有意义的结论。开发的“一型横流式”谷物干燥机模拟模型和应用程序”不
7、仅可以分析干燥机各参数对其性能的影响,还可分析废气余热回收对干燥机能耗的影响。废气余热回收节能效果除了与废气回收比例有关以外,还与谷物的初水分有关。在计算条件下,干燥初水分为的谷物,余热回收最多节能,而干燥初水分高于的谷物废气余热回收并不节能。美国的T.L.Thompson等人还把优化技术用到模拟中,进行了连续流动式谷物干燥机以能耗或总成本最小为目标函数的优化设计。总之,利用数学模拟和优化技术研究干燥机节能是一种既先进又经济的方法。三、开发新的节能干燥工艺1952年OHolm首次提出顺流干燥工艺,在谷物热风干燥中采用高风温可增强干燥能力、降低
8、能耗。因顺流干燥可以采用很高的风温最高达260℃,而粮温不高,所以很节能。单级流干燥机能耗为顺流于燥机能耗只有而横流式于燥机能耗平均为美国继横流干燥后,又对顺流干燥
