一种热风流量自调节式的谷物干燥设备的制作方法

本发明涉及一种热风流量自调节式的谷物干燥设备，属于谷物干燥设备技术领域。

背景技术：

在谷物干燥过程中，温度、时间及谷物的含水率是影响谷物干燥品质的主要因素。如果干燥方法、工艺参数选择不当，干燥后的谷物会出现不同程度的品质损伤，如应力裂纹、热损伤、蛋白质变性和干燥不均匀等，并对谷物的运输、储藏、食用以及种子的种植造成不良影响。应力裂纹是谷物品质损伤的主要形式之一，对稻谷和玉米的品质影响最大，容易造成爆腰率的显著提高。

技术实现要素：

本发明的目的是：针对谷物干燥过程中缓苏过程中过高的热风流量会导致谷物干燥爆腰率高的问题，提出了一个新型的谷物干燥装置。

技术方案是：

一种热风流量自调节式的谷物干燥设备，包括有：

干燥仓，用于对谷物进行干燥；

在干燥仓一侧还设置加料漏斗，用于投放谷物；

加料漏斗通过提升机连接到干燥仓的顶部的输送带，输送带用于将谷物从顶部送入干燥仓；

分布器，设置在干燥仓内部的上方，作用是将顶部倒下的谷物进行重新再分散均匀；

在干燥仓的主体中，侧面设置有热风进口和热风出口；

加热器，用于产生热空气；加热器通过热风管与热风进口连接；

在干燥仓的内部，还设置有空心隔板，空心隔板为竖直安装；空心隔板壁面上分布有微孔，通过微孔实现内外部之间的连通；在空心隔板上的微孔从上至下为梯度密度分布，上部的密度小，下部的密度大；空心隔板的上端密闭，下端通过吸气管连接于抽吸机。

微孔的孔径范围是0.5～1mm。

空心隔板的数量可以为多块，相互之间平行排列。

在吸气管上还设置有过滤装置，可以对吸出的热空气中的杂质进行滤除。

在干燥仓内部还设置有分散布置的隔片。

在抽吸机的排出管道中设置有蒸发器，在热风管中设置有冷凝器，蒸发器的一端通过膨胀阀连接于冷凝器的一端，蒸发器的另一端通过压缩机连接于冷凝器的另一端。

在干燥仓的下部还设置有温度监测模块，温度监测模块用于在线监测干燥仓的空气温度，当两个相邻时间段的空气温度上升幅度的差值δt大于设定阈值时，通过控制模块提高抽吸机的吸气量。

加料漏斗的主体结构中包括有漏斗腔体，在漏斗腔体的下方是出料口，在漏斗腔体中部设置有转轴，转轴上设置有螺旋叶片，在转轴的上方设置有转盘，转盘上设置有偏心轴，偏心轴与第一连杆的一端为活动连接；在漏斗腔体的外侧设置有限位板，在限位板上设置有限位槽，限位槽中套接有第二连杆，第二连杆的一端与第一连杆的另一端为活动连接，在漏斗腔体上朝向限位板的一侧上开设有开口，开口的外侧设置挡板，挡板与第二连杆的另一端连接。

有益效果

本发明提供的谷物干燥装置，具有能够调节缓苏段空气流量的作用，对干燥过程中的热风流量实现梯度控制，减小了谷物干燥过程中的爆腰率；同时将采出的热风中的热量再次循环利用，实现了减流量不减热量的协同效果。

附图说明

图1是本发明提供的谷物干燥设备的结构图；

图2是温度在线监控流程图；

图3是加料漏斗的结构图；

图4是转盘部分的结构图；

其中，1、干燥仓；2、加料漏斗；3、提升机；4、输送带；5、分布器；6、热风进口；7、热风管；8、隔片；9、空心隔板；10、热风出口；11、吸气管；12、抽吸机；13、出料口；14、蒸发器；15、压缩机；16、膨胀阀；17、加热器；18、冷凝器；19、漏斗腔体；20、出料口；21、转轴；22、螺旋叶片；23、转盘；24、偏心轴；25、第一连杆；26、第二连杆；27、限位板；28、限位槽；29、挡板；30、开口。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明所提供的谷物干燥装置，包括有干燥仓1，用于对谷物进行干燥；在干燥仓1一侧还设置加料漏斗2，用于投放谷物，加料漏斗2通过提升机3连接到干燥仓1的顶部的输送带4，可以将谷物从顶部送入干燥仓1；在干燥仓1内部的上方，设置有分布器5，它的作用是将顶部倒下的谷物进行重新再分散均匀，以更松散的方式进入到干燥仓1的主体中。分布器可以采用气体再分布器或者震动筛式再分布器。

在干燥仓1的主体中，采用的是侧流式的热风进口，热风从侧面与从上落下的谷物进行对流传热，在图1中，热风进口6在侧面上，热风出口10也在侧面，它们都用虚线表示出；如同现有技术中方式，热风进口6和热风出口10可以同时在干燥仓1的不同高度上都有设置（图中未绘出），热风进口6和热风出口10可以相互串联以实现热空气的循环利用。供应热风的装置也如现有技术中所公开，通过加热器17产生热空气，再通过热风管7供应至热风进口6。

在干燥仓1的内部，还设置有空心隔板9，空心隔板9为竖直安装；空心隔板9壁面上分布有微孔，通过微孔实现内外部之间的连通；在空心隔板9上的微孔从上至下为梯度密度分布，上部的密度小，下部的密度大；空心隔板9的上端密闭，下端通过吸气管11连接于抽吸机12。

由于湿谷物是从干燥仓1的上部进入，在初始的干燥过程，是谷物表面水分汽化的过程，这一过程中，水分传递速度较快，因此，最好是在大流量载气条件下进行，并且温度最好适当降低，这一阶段也可以称为干燥段；而当表面水分汽化之后，谷物需要经过内部的水分传递至谷物表面的这样的一个过程，在这个过程中，不应具有较高的干燥温度和干燥速率，否则由于内部水分向外部传递速度偏慢，并且外部仍然处于干燥过程时，容易出现谷物爆腰率的提高，在这一阶段，最好是通过低温、小载气条件下进行缓苏，在该过程中，热气较容易达到水汽平衡，可以减小水蒸汽的传递速率，避免谷物表面的过快干燥而导致应力开裂，一方面可以保证水分从内部向外迁移，同时也降低了爆腰率。在干燥过程中，通过抽吸机12从空心隔板9中抽出空气，由于空心隔板9上部的微孔分布密度小，因此上部的热风仍然可以保持较高的流量，而当热风进入至下部的缓苏段时，由于微孔密度提高，热风就从下部的微孔中吸出，使得下部的载气流量下降，使干燥速度减慢，避免了缓苏阶段谷物的开裂。同时，由于谷物中含有许多细微的粉尘、颗粒物、碎片等杂质，这些杂质在负压抽吸的过程中，可以从微孔中带出，进而提高了谷物干燥后的品质。在一个优选的实施例中，微孔的孔径范围是0.5～1mm。

在一个实施方式中，空心隔板9的数量可以为多块，相互之间平行排列。

在一个实施方式中，在吸气管11上还设置有过滤装置，可以对吸出的热空气中的杂质进行滤除。

在一个实施方式中，在干燥仓1内部还设置有分散布置的隔片8。其可以起到将谷物不断阻挡、分散的作用，提高其停留时间，实现更好地热传导效果。

在一个实施方式中，在抽吸机12的排出管道中设置有蒸发器14，在热风管7中设置有冷凝器18，蒸发器14的一端通过膨胀阀16连接于冷凝器18的一端，蒸发器14的另一端通过压缩机15连接于冷凝器18的另一端。冷凝器18、压缩机15、蒸发器14和膨胀阀16构成了一个热泵系统，当热泵系统启动后，蒸发器14从抽吸机12的排出管道中的空气热源获取能量，通过热泵系统的工质将热量转移至冷凝器18一侧，由于冷凝器18是处于热风管7内部的，那么开启加热器17之后，它产生的的空气可以进入至热风管7内部，与冷凝器18换热，将热泵系统中的热量带走，接下来，被加热的空气会通过热风管7进入干燥仓1内部。采用这样的结构，可以实现从空气隔板9中抽出的空气的热量被再次利用。从装置的整体来看，空气隔板9实现了缓苏段的空气流量减小的调节作用，而热泵系统将导出的空气热量再次回收后，送回至热风管7，实现热量的循环利用，相互之间构成协同关系，既减小了热风流量，又避免了热量的损失，实现了减流量不损失热量的效果。

在一个实施方式中，在干燥仓1的下部还设置有温度监测模块，温度监测模块用于在线监测干燥仓1的空气温度，当两个相邻时间段的空气温度上升幅度的差值δt大于设定阈值时，通过控制模块提高抽吸机12的吸气量。由于谷物的水分分布不均匀，即使同一批的谷物也会存在一部分水分高、一部分水分低的问题，因此，对于谷物干燥过程中，由于谷物水分含量的波动会导致操作参数的不适合，特别是当对低水分含量的谷物干燥时，会导致缓苏段的干燥温度或空气流量过高，而导致爆腰率提高的问题。因此，通过检测缓苏段的空气温度，当空气温度出现明显上升趋势时，说明这一批的谷物可能会由于水分含量低而导致过度干燥的问题，使缓苏段空气温度升高，而谷物内部的水分来不及迁移至表面进行汽化。当空气温度上升过程的δt超过阈值，使抽吸机12的吸气量提高，可以减小缓苏段的空气流量，避免过度干燥的问题。

由于采收来的湿谷物在堆放时，容易出现上部的谷物的水分蒸发，而下部由于空气密封而导致水分含量偏高的情况，将这些谷物从加料漏斗2中倒下时，会由于上下谷物的水分不均匀而导致干燥过程操作参数不适合，容易出现部分干燥效果好，而部分干燥效果不好的问题。如图3所示，在一个实施方式中，加料漏斗2的主体结构中包括有漏斗腔体19，在漏斗腔体19的下方是出料口20，在漏斗腔体19中部设置有转轴21，转轴21上设置有螺旋叶片22，在转轴21的上方设置有转盘23，转盘23上设置有偏心轴24，偏心轴24与第一连杆25的一端为活动连接；在漏斗腔体19的外侧设置有限位板27，如图4所示，在限位板27上设置有限位槽28，限位槽28中套接有第二连杆26，第二连杆26的一端与第一连杆25的另一端为活动连接，在漏斗腔体19上朝向限位板27的一侧上开设有开口30，开口30的外侧设置挡板29，挡板29与第二连杆26的另一端连接。

在使用时，首先从漏斗腔体19的上部倒入湿谷物，湿谷物在进入至腔体内部之后，会堆积于螺旋叶片22上，受到重力的作用后，湿谷物会向下运动并同时带动螺旋叶片22进行转动，进而使转轴21也产生旋转，由于转盘23位于转轴21上方，因此，转盘23也会随之进行连续性地转动。由于在转盘23上设置有偏心轴24，而偏心轴24上又与第一连杆25活动连接，因此，转盘17的转动又会带动第一连杆25进行运动，由于第一连杆25的另一端是与卡接于限位槽28中的第二连杆26活动连接，那么随着第一连杆25绕转轴20运动之后，就可以带动第二连杆26在限位槽26中往复运动，又因为第二连杆26的下部与挡板29连接，而挡板29设置于开口30的外部，那么随着第二连杆26的往复运动，挡板29就会周期性地使开口30打开或闭合。由于湿谷物是从漏斗腔体19中由上向下流出，湿谷物的流出速度会受到一定的延缓，而由于开口30可以周期性地打开和闭合，那么位于上方的低水分含量的湿谷物就会通过开口直接落下，落入提升机3，避免了湿谷物进入提升机时水分含量不均匀的问题。