0、引言
谷物烘干是糧食生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每年因不能及時(shí)烘干造成的糧食損失平均為50億kg，這種損失是相當(dāng)嚴(yán)重的。搞好谷物烘干不僅可以安全儲(chǔ)存收獲的糧食，而且還可以保證糧食的品質(zhì)。在烘干過程中不但要使糧食的含水量降至安全水分，還要注意保證糧食各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)，特別是營(yíng)養(yǎng)成分、口感、爆腰率等。各項(xiàng)指標(biāo)決定著商品的價(jià)值，如果是種子烘干還要保證發(fā)芽率等。因此研制、推廣優(yōu)質(zhì)高效的谷物烘干設(shè)備是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提高水平、增加效益的重要工作。
1、變頻調(diào)速谷物烘干機(jī)
谷物烘干中稻谷烘干的難度較大。我們根據(jù)稻谷烘干的特點(diǎn)兼顧其他產(chǎn)品的烘干要求，研制了變頻調(diào)速谷物烘干機(jī)，如圖1所示。這種烘干機(jī)不僅可以通過變頻調(diào)速調(diào)節(jié)烘干的周期，還可以提供不同的供熱方式，實(shí)現(xiàn)各種溫度制度，也可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)式間歇（緩蘇）式烘干，滿足各種谷物烘干以及種子烘干的條件。
該系統(tǒng)由烘干機(jī)主體、給料機(jī)、熱風(fēng)機(jī)及控制箱構(gòu)成。待烘干的谷物由電磁振動(dòng)給料機(jī)送入烘干機(jī)主體，在兩個(gè)振動(dòng)電機(jī)的作用下，谷物沿外螺旋道上升到頂層后進(jìn)入內(nèi)螺旋料道反向下降至底部，經(jīng)出料口排出或經(jīng)循環(huán)口落人外底盤重新螺旋上升，以實(shí)現(xiàn)機(jī)內(nèi)循環(huán)。經(jīng)過若干次加熱、緩蘇、脫水到要求的含水率后再經(jīng)排料口排出。烘干加熱的方式有兩種：一種是布置在烘干機(jī)體下部的紅外輻射器，提供輻射熱；另一種是由熱風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)送入烘干機(jī)主體。兩者相結(jié)合既可以保證供熱的強(qiáng)度又保證了溫度的均勻及有效傳熱。供熱溫度可以根據(jù)不同烘干對(duì)象的要求進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。谷物行進(jìn)的速度通過變頻器改變振動(dòng)電機(jī)頻率控制，實(shí)現(xiàn)不同的烘干周期，富通新能源生產(chǎn)銷售木屑烘干機(jī)、木屑顆粒機(jī)等木屑鋸末烘干、生物質(zhì)燃料成型等機(jī)械設(shè)備。
2、變頻調(diào)速研究
物料振動(dòng)上升的運(yùn)動(dòng)可用下列方程描述。xx與W分別代表物料位移與速度。位移是指物料相對(duì)于振動(dòng)流化床的位移。
xx(t)=L時(shí)，t就代表了行程周期。計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖2、圖3所示。
從理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果都可以看出：在偏心塊固定的情況下，物料單行程運(yùn)動(dòng)周期隨頻率的增加而降低，而且這種下降不是線性的，在低頻影響較大。在輸入頻率固定的情況下，運(yùn)動(dòng)周期隨振動(dòng)比率的增加而下降。這種下降的趨勢(shì)也不是線性的，也是振動(dòng)比率較低時(shí)影響較大。
調(diào)整振動(dòng)電機(jī)的偏心塊與調(diào)整輸入頻率都可以作為改變烘干機(jī)烘干周期的手段。但調(diào)頻操作更方便。
3、稻谷烘干實(shí)驗(yàn)
我們?cè)谘兄频暮娓蓹C(jī)上進(jìn)行了稻谷烘干實(shí)驗(yàn)。根據(jù)稻谷對(duì)烘干條件的特殊要求，設(shè)定了頻率、溫度等參數(shù)，烘干曲線如圖4所示。
2.2煙氣成分對(duì)蓄熱室傳熱特性和阻力特性的影響
煙氣的主要物理參數(shù)有導(dǎo)熱系數(shù)、運(yùn)動(dòng)黏度和平均比熱，這些物理量參數(shù)與煙氣成分有直接關(guān)系。煙氣濕成分主要有02、C0、H2、CmHm、C02、SO2、N2、H20、粉塵及焦油等，其中以H20、S02、粉塵和焦油對(duì)物理參數(shù)的影響較大。
不同的燃料產(chǎn)生的煙氣成分不同，不同的煙氣成分對(duì)物理參數(shù)的影響不同，而物理參數(shù)對(duì)蓄熱體的傳熱特性和阻力特性又有直接影響，如粉塵和焦油直接影響煙氣的運(yùn)動(dòng)黏度，而煙氣的運(yùn)動(dòng)黏度直接影響煙氣與蓄熱體之間的傳熱。同時(shí)粉塵和焦油留在蓄熱床上部的蓄熱體中不僅增加了蓄熱體的阻力，而且還直接影響蓄熱體的正常工作。另外煙氣中的H20和S02還會(huì)對(duì)蓄熱體產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，降低蓄熱體使用壽命。
2.3不同燃料燃燒機(jī)理對(duì)蓄熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響
不同的燃料和不同的預(yù)熱溫度，燃料的燃燒反應(yīng)機(jī)理不一樣。如煤需先揮發(fā)，重油要霧化等都要有不同的配風(fēng)方式。不同的預(yù)熱溫度，反應(yīng)速率和反應(yīng)溫度不同。這些直接影響火焰特性，故需要對(duì)不同燃料燃燒作相應(yīng)的蓄熱式燃燒設(shè)計(jì)。
3、結(jié)論
國(guó)內(nèi)蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)在不同燃料種類的工業(yè)爐上推廣應(yīng)用既有成功也有失敗。通過分析其中原因說明必須根據(jù)不同的燃料作不同的蓄熱式燃燒計(jì)算與設(shè)計(jì)。
