专利名称：谷物复合工艺干燥机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及农产品加工机械设备，尤指一种谷物复合工艺干燥机。
传统的谷物干燥机进行谷物干燥多为单一干燥工艺和单一风温，其优点是制造简单、技术难度小，但其缺点是浪费能源、干燥后物料水份存有不均匀性，谷物品质不易得到保证，诸如稻谷烘干后爆腰率明显提高，特别对于热敏感性强的谷物不能实现快速干燥。
针对现有谷物干燥机的不足之处，本实用新型的主要目的是提供一种高效节能、保证物料干燥品质、可广泛应用于农产品中多种颗粒状物料干燥降水用途的谷物复合工艺干燥机。
首先，本实用新型的设计人在多年理论研究和实际试验的基础上，根据物料干燥自身具有的水分扩散转移规律，提出了顺、混流干燥加缓苏的复合干燥理论和工艺方法，该方法克服了单一工艺干燥机的弱点，本实用新型所设计的谷物复合工艺干燥机是特为配合该方法而设计出的。
本实用新型的具体技术构成是一种谷物复合工艺干燥机，其为矩形箱式组合结构，顶部为设有进料口的料箱，料箱下两侧为干燥室，中部为风室，其特征是两侧干燥室结构相同并对称设置，两侧的干燥室从上向下依次为分为顺流干燥段、缓苏换向交换段、混流干燥段、缓苏段、顺流干燥段、缓苏换向交换段、混流干燥段、缓苏段、冷却段，底部为排粮段；其中，顺流干燥室内设有多个热风进风管，混流干燥段及冷却段内也设有多个进风管，缓苏换向交换段内装有多个换向交换器，排粮段内设有排粮搅龙(是为设有螺旋翻转齿的轴杆)，可将进入排粮段内的谷物排出干燥机外；风室又分隔成中央的高温风室、两侧低温风室、以及底部的冷风室；高温风室与顺流干燥段相通，低温风室与混流干燥段相通，冷风室与冷却段相通，冷风室外接冷风机；干燥机的热源供应装置包括设于外底部的一高温风管，其一端连通干燥机的高温风室，另端连接风机，该风机另端接通热风入口，在热风入口与风机之间设有风门，该风门与一联动手柄机构连接；低温风室连通外设的低温热风道，低温热风道另端连接另一风机，该另一风机内设有冷风控制插门，另一风机的另端亦接上述热风入口，并于另一风机与热风入口之间设有一另一风门，该另一风门亦与上述联动手柄机构连接，联动手柄机构再由一紧固螺栓定位，由此实现了利用同一热源装置提供不同的风温、不同风压、不同风量的热风。
排粮段内还设有两个转向相反的排料轮，由该排料轮的转速调整控制物料在干燥机内停留、干燥时间，并在其正上方处设有折流板，以保证物料均匀一对致下落。
所述换向交换器大小相等、结构相同、呈两列排布，每一个换向交换器包括中间隔板，将交换器区隔成左进料管和右进料管，且左进料管与右进料管的一侧是设计成单向倾斜收缩状，可实现物料在流动中位置交换的目的，从而提高物料干燥的均匀性。
顺流干燥段的热风进风管为中间夹有盐棉板的双层金属薄板角状管，采用中间夹有盐棉(石棉)板的双层金属薄板角状管，可以有效地保证角状管的内外侧之间几乎无热传导现象，可以忽略物料经过角状管的外侧时，产生温升现象。
兹对本实用新型可达成的有益效果作进一步的理论分析说明物料干燥过程可划分为恒速干燥阶段和降速干燥阶段。对于成熟后的颗粒状谷物物料来说，干燥过程是在降速干燥的区域进行，物料干燥降水速率受其内部结构特性、理化特性、水分子的分布规律和扩散转移规律以及外部作用条件所约束。降速干燥阶段降水速率下降，单位热耗增加。当物料处于环境温度较高、相对湿度较低的状态时，物料从热空气中吸热后，物料内的水分子动能增加，打破了物料的原有水分子平衡状态，物料表皮开始失去水分，产生水分梯度。物料在水分梯度和温度的作用下，水分不断向外转移扩散和析出。干燥过程正是通过破坏物料原有的水分平衡状态，通过强制加热和通风的办法来实现快速干燥降水，使物料处于新的稳定的安全水分平衡状态，达到长期安全储藏的目的。
而本实用新型使用时的工作原理是在干燥伊始，物料内的水分处于相对水分较高的原有平衡状态时，采用顺流干燥工艺，使用高温、低湿度的热空气，快速提高物料温度，增加物料内的水分子动能，当动能超过束缚水分子的约束力时，物料中的水分向外转移扩散，物料表皮的水分开始析出。随着物料和热风同向向下运动，热风温度快速下降，相对湿度增加较快。在该干燥过程中，物料长期处于相对湿度较大的热空气中，表皮不会因失水过快而形成内外水分差异过大，出现表皮变硬现象。当热空气中的相对湿度达到一定值时，顺流干燥过程结束；经过顺流干燥工艺后的谷物继续向下运动进入缓苏换向交换段内，缓苏期内虽然即无热空气，又无冷空气通过物料，但由于物料的温度较高，其内部的水分一直不断向物料表皮转移扩散，加之物料表皮又具有吸湿能力强的特点，所以经过一定时间的缓苏后，物料内的水分梯度继续下降，表皮变湿(俗称‘出汗’)后，缓苏期结束；物料继续向下运动，进入混流干燥段，采用中低温的混流干燥工艺，可以有效的节省能源，同样达到快速去除表皮水分的目的。采用中低温的混流干燥工艺，也减缓了物料内的水分梯度的继续增大，有效的预防物料表皮水分过小引起的缩裂、爆腰现象的发生；经过混流干燥工艺后的物料，再经过一定缓苏时间后，物料内的水分梯度继续变小，物料水分趋向于一个含水率已降低的新平衡状态。
物料经过上述的顺流干燥一缓苏换向一混流干燥一缓苏后，即完成一个干燥循环过程，依据物料降水幅度要求，可以很容易地组装成带有两个或三个上述干燥循环过程的干燥机，也可以在带有一个干燥循环过程的干燥机上，采用自循环的方法实现多次干燥循环过程，以便满足需要小生产率、大降水幅度的要求。根据试验结果，物料经过一个干燥循环过程后，在保证干燥品质的条件下，小麦、玉米物料一次降水幅度为4～5％；稻谷物料一次降水幅度3～4％，爆腰增率2％。采用本实用新型较其它单一干燥工艺的干燥机节省能源，单位能耗下降10％以上。
综上所述，本实用新型成功地解决了同一热源装置供给不同的风温和风量的技术难关，实现了在干燥过程中，根据物料的水份梯度和物料的干燥状态及热空气的温、湿度状况，采用不同的风温、风量，在保证谷物干燥品质的前提下，快速干燥物料，节约能源，降低单位能耗。
以下结合附图进一步说明本实用新型。
图1是本实用新型整体结构示意图。
图2是本实用新型内部构造侧面示意图。
图3是沿图2所示的A-A线剖视图，显示缓苏段中的换向交换器俯视图。
图4是图3所示的Ⅱ部分放大图。
图5至图8分别为图4中B-B、C-C、D-D、E-E剖面图，显示换向交换器不同截面位置的剖面图。
图9是图3的F-F剖示视，显示在同一断面上的两列换向交换器工作过程。
图10是
图1中Ⅰ部分放大图，显示中间夹有保温材料的双层金属薄板的角状管断面。
图11是图2中的Ⅲ部分排粮段的断面图。
请参见
图1、2所示，本实用新型谷物复合工艺干燥机为矩形箱式组合结构，顶部为料箱13，料箱13顶部设有进料口131，料箱13下两侧为干燥室，中部为风室，两侧干燥室结构相同并对称设置，两侧的干燥室从上向下依次为分为顺流干燥段14、缓苏换向交换段15、混流干燥段16、缓苏段17、顺流干燥段18、缓苏换向交换段19、混流干燥段20、缓苏段21、冷却段22，底部为排粮段23，排粮段23内设有排粮搅龙12(为设有螺旋翻转齿的轴杆)，可将进入排粮段23内的谷物排出干燥机外；另于排粮段23内设有两个转向相反的排料轮36，并在其正上方一定高度处设有折流板35，以保证物料均匀一对致下落(参见
图11)；风室又分隔成中央的高温风室24、两侧中低温风室25、以及底部的冷风室26；高温风室24与顺流干燥段14，18相通，低温风室25与混流干燥段16，20相通，冷风室26与冷却段22相通，并外接冷风机(图中未示出)，顺流干燥段14，18内设有多个热风进风管，参见
图10，其是设计呈角状管形式，角状管为中间夹有盐棉(石棉)板34的双层金属薄板角状管，下落的物料与角状管的外侧接触，并顺沿角状管向下滑落，不会有积存，通过高温风室24引入干燥器内的热空气从角状管的一端进入角状管的里侧，从角状管的底侧开口吹入物料中，采用中间夹有盐棉(石棉)板的双层金属薄板角状管，可以有效地保证角状管的内外侧之间几乎无热传导现象，可以忽略物料经过角状管的外侧时，产生温升现象；干燥机的热源供应装置包括设于外底部的一高温风管11，其一端连通干燥机的高温风室24，另端连接风机8，风机8另端接通热风入口4，在热风入口4与风机8之间设有风门7，该风门7与一联动手柄机构6连接，可通过调整该联动手柄机构6来确定高温风道11中的风门7的开度，进而控制风机8的进口风量；另一方面低温风室25连通外部的低温热风道1，低温热风道1另端连接另一风机2，该另一风机2内另设有冷风控制插门10，由调整该插门10可控制进入风机2的冷空气，风机2另端亦接热风入口4，并于风机2与热风入口4之间设有一风门3，该风门3亦与上述联动手柄机构6连接，联动手柄机构6再由一紧固螺栓5定位；由此实现了利用同一热源装置提供不同的风温、不同风压、不同风量的热风，这套装置的工作程序为从热风入口4送出的热风仅为干燥机使用的两种热风中温度较高的热空气(温度一般在100℃)，在干燥机首次作业时，先调整联动手柄机构6，确定风门7的开度，控制风机8的进口风量，满足所设定的风机8的实际供风量后，松动紧固螺栓5，微调联动手柄机构6上的风门3的开度，当达到额定的供热量后，紧固螺栓5，固定风门3在联动机构中的开度，然后调整冷风控制插门10，根据所要求的干燥温度，调整冷风进入量以便掺入相应量的冷空气，使进入干燥机混流干燥段的热风为中低温热风(温度一般在45～80℃之间)。
为提高物料干燥均匀性，在物料经过的缓苏段换向段15、19内装有专门设计的物料换向交换器，每一缓苏换向交换段中装有若干个大小相等、结构相同、呈两列排布的换向交换器(参见图3、4)。每一个换向交换器包括中间隔板31，将交换器区隔成左进料管32和右进料管33，且左进料管32与右进料管33的一侧是设计成单向倾斜收缩状，该换向交换器的工作过程为(配合参见图5至图9所示)由中间隔板31强制将物料在下落过程中分为两个物料流，分别流入左进料管32和右进料管33，为使两物料流在同一立体空间内完成位置换向任务，利用将左进料管32和右进料管33的一侧设计成单向倾斜收缩管，使两进料管再左右改变流动方向，左进料管32内的物料流进右进料管33侧的下方，右进料管33内的物料流到左进料管32侧的下方，实现物料在流动中位置交换的目的。
权利要求1.一种谷物复合工艺干燥机，其为矩形箱式组合结构，顶部为设有进料口的料箱，料箱下两侧为干燥室，中部为风室，干燥室内设有多个进风管，其特征是两侧干燥室结构相同并对称设置，两侧的干燥室从上向下依次分为顺流干燥段、缓苏换向交换段、混流干燥段、缓苏段、顺流干燥段、缓苏换向交换段、混流干燥段、缓苏段、冷却段，底部为排粮段；其中，进风管是设置于顺流干燥段、混流干燥段及冷却段内，缓苏换向交换段内装有多个换向交换器，排粮段内设有排粮搅龙；风室又分隔成中央的高温风室、两侧低温风室、以及底部的冷风室；高温风室与顺流干燥段相通，低温风室与混流干燥段相通，冷风室与冷却段相通，冷风室外接冷风机；干燥机的热源供应装置包括设于外底部的一高温风管，其一端连通干燥机的高温风室，另端连接风机，该风机另端接通热风入口，在热风入口与风机之间设有风门，该风门与一联动手柄机构连接；低温风室连通外设的低温热风道，低温热风道另端连接另一风机，该另一风机内设有冷风控制插门，另一风机的另端亦接上述热风入口，并于另一风机与热风入口之间设有一另一风门，该另一风门亦与上述联动手柄机构连接，联动手柄机构再由一紧固螺栓定位。
2.根据权利要求1所述的谷物复合工艺干燥机，其特征是排粮段内还设有两个转向相反的排料轮，并在其正上方处设有折流板。
3.根据权利要求1所述的谷物复合工艺干燥机，其特征是所述换向交换器是大小相等、结构相同、呈两列排布，每一个换向交换器是包括中间隔板，将交换器区隔成左进料管和右进料管，且左进料管与右进料管的一侧是设计成单向倾斜收缩状。
4.根据权利要求1所述的谷物复合工艺干燥机，其特征是顺流干燥段的热风进风管为中间夹有盐棉板的双层金属薄板角状管。
专利摘要谷物复合工艺干燥机,呈矩形箱式结构,顶部为料箱,其下两侧为干燥室,中部为风室。干燥室从上向下依次为分为如下干燥段:顺流、缓苏换向、混流、缓苏、顺流……、排粮段;风室分隔成高温风室、低温风室及冷风室;高温风室与顺流干燥段、低温风室与混流干燥段、冷风室与冷却段分别相通;外部热风入口分别通过高温风管、低温热风道与干燥机的高温风室及低温风室连通,为节能、高效,特别是对稻谷等热敏感性的物料进行干燥的理想机具。
文档编号F26B7/00GK2415323SQ00209049
公开日2001年1月17日 申请日期2000年4月10日 优先权日2000年4月10日
发明者奚河滨, 曹崇文, 邵明军, 王桂湘, 于文江, 姜永维 申请人:奚河滨, 曹崇文, 邵明军, 王桂湘, 于文江, 姜永维