燃气直热与微波辅助玉米干燥装置的设计 |
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作者:刘春喜 贾洪雷 徐艳阳
摘要:利用天然气燃烧产生的气体作为热介质,在恒速干燥最后阶段,加入微波辅助加热,利用微波加热的特点,加快内部水分向外部扩散的速率,这样可以大大缩短降速干燥阶段时间。 本文由中国论文联盟经济 快速发展,人民生活水平不断提高,与此同时,干燥技术的应用在市场需求的刺激下也出现了迅猛增长的势头。我国的干燥技术应用经历了引进、消化吸收及自制等阶段,是世界上拥有干燥设备制造厂数量最多的国家,但我国大部分的农产品仍没有条件获得先进干燥技术的处理。据有关统计,由于得不到及时的干燥处理,我国平常年景损失的粮食达50亿Kg。至于干燥技术对粮食产品外形和口味的影响尚无力顾及,今后与进口粮食产品全面竞争的局面迟早要出现,届时,这方面的缺陷将削弱我国产品的竞争力。 干燥能源通常使用煤、电、油、气等,而且随着世界煤炭、石油等能源的枯竭,使用成本愈来愈高,太阳能、微波能、远红外、生物质能等新能源的开发及应用愈发受到重视。本文介绍的是利用天然气燃烧产生的气体作为热介质,利用微波进行辅助加热的一种组合干燥机,具有绿色、无污染,温度易控制,热利用率高的特点,另外微波还具有杀菌的作用。 就北方的玉米干燥而言,降速干燥阶段时间占整个干燥时间的2/3,蒸发掉的水分却不足全部水分的1/3,本发明设想在传统干燥的恒速干燥最后阶段,在进入降速干燥之前,加入微波辅助加热,加快内部水分向外部扩散的速率,这样可以大大缩短降速干燥阶段时间,也使整个干燥时间缩短,从而达到高效节能的目的。 1 总体结构 烘干机由四部分组成:带式干燥机及配风系统、天然气燃烧系统、微波辅助加热系统、控制系统。 带式干燥机由机箱、带传动系统组成,带速可无级调节。配风系统包括进、出风管、循环风机、排潮风机及控风门。 微波辅助加热系统包括微波加热腔、微波源、微波源外罩及进、出料微波抑制器。 控制系统控制传送带开/停及变频调速;循环风机、排潮风机开/停;微波源分组开启/关闭及状态显示;料温显示及报警;风温显示及报警。 2 烘干机主要参数的确定 通过干燥过程的物料衡算和热量衡算,确定主要参数,包括 计算 水分蒸发量、空气耗量、天然气用量及微波能耗。 在干燥过程中,新鲜空气(其状态为环境温度t0,湿度H0,热焓I0,干空气量L)进入空气加热器,加热后(其状态为t1, H1=H0, I1, L)进入干燥器,在加热器中物料被干燥,由含水率m1降至m2,物料温度由tm1升至tm2后排出干燥器;而干燥空气温度下降、湿度增加后排出干燥器(其状态为t2, H2, I2, L)。 (1)原料玉米的质量流量G1(kg/h):根据要求G1=1000kg/h。 (2)产品玉米的质量流量G2:G2= G1 *(1-m1)/(1-m2) 式中:G2为产品玉米的质量流量,kg/h;G1为原料玉米的质量流量,kg/h;m1为原料玉米的湿基水分,28%;m2为产品玉米的湿基水分,14%。带入数值,计算得到:G2=837kg/h。 (3)玉米中去除水分的质量流量mw:每小时去除的水分质量流量mw,由如下公式计算:mw=G1*(m1-m2)/(1-m2) 式中:mw为每小时去除的水分质量流量,kg/h;带入各值,计算得到:mw=163kg/h (4)干燥介质进入干燥室时的湿含量H1:因H1=H0,当温度为t0=-20℃,相对湿度为35%,查表得H1=0.001 &n[1] [2] [3] 下一页 |
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