滾筒烘干機筒體結(jié)構(gòu)對烘干物料的影響

秦強　李志剛

摘要：滾筒式烘干機是各個行業(yè)領(lǐng)域都經(jīng)常應(yīng)用的機械設(shè)備，它可以用于農(nóng)產(chǎn)品、化工用品、能源品等諸多物料的烘干。但滾筒烘干機不同的筒體結(jié)構(gòu)對烘干物料有著不同的影響，文章就筒體對烘干物料的具體影響進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：滾筒烘干機；筒體結(jié)構(gòu)；烘干物料；單筒式；套筒回流式；抄板傳熱式 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TH122 文章編號：1009-2374（2015）21-0041-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.021

滾筒烘干機因為其自身特點被大量運用在諸如農(nóng)業(yè)、工程、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等各個領(lǐng)域，筒體作為直接與所烘干物料接觸的部件，它的結(jié)構(gòu)對于滾筒烘干機的烘干效率有著至關(guān)重要的作用，所以對滾筒結(jié)構(gòu)的探索研究存在著重大的意義。滾筒烘干機的主要工作機理就是熱氣體對流，它依靠特有的熱能提供裝置，將產(chǎn)生的熱能以熱氣體的形式對流傳輸?shù)脚c它接觸的潮濕物料外層，然后通過外層傳遞到里層，最終蒸發(fā)掉物料的水分。物料的另一種熱能來源是熱氣流加熱筒壁及抄板以后，筒壁及抄板通過表面接觸的方式將熱能傳遞給物料。因此，熱氣流的溫度和筒壁及抄板與物料的熱交換面積是關(guān)系到滾筒烘干機效率的兩大主要因素。筆者將通過以下幾種滾筒式烘干機，探究滾筒烘干機筒體結(jié)構(gòu)對物料烘干效率的影響。

1 單筒式烘干機

對于單筒式滾筒烘干機來說，是將所要烘干的物料依次經(jīng)過進(jìn)料箱和進(jìn)料溜進(jìn)入到烘干機的筒體內(nèi)部，然后在螺旋式抄板的推動作用下，將物料逐漸向后推送。烘干機在放置時是傾斜放置的，這樣烘干物料就在自身重力及滾筒回轉(zhuǎn)力的雙重作用下向后端溜去，與此同時，螺旋抄板在不斷地翻動，到了上部又進(jìn)行拋灑，這些作用使得物料在筒體內(nèi)部勻稱的受熱，與通體內(nèi)部的熱氣流進(jìn)行對流，在物料不斷拋撒的過程中，物料的水分就慢慢地被蒸發(fā)掉，最終實現(xiàn)了物料的烘干。單筒式烘干機中物料的烘干時間一般為20～30分鐘，所以它的機身長度大概也是20～30米。單筒式烘干機有構(gòu)造簡單，便于操控的優(yōu)點，但與此同時，它也有熱交換面積不大，機身占地較大，熱能損耗量較多等缺點。

2 套筒回流式烘干機

套筒回流式烘干機內(nèi)部構(gòu)造較為復(fù)雜，它主要由支撐結(jié)構(gòu)、傳動結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、進(jìn)料結(jié)構(gòu)、出料結(jié)構(gòu)等多部分構(gòu)成。套筒回流式烘干機的筒體是依據(jù)滾筒式烘干機烘干物料的基本機理設(shè)置而成的，為使烘干機的烘干效果有所提高，套筒回流式烘干機通過增加物料熱交換面積的方式，設(shè)置了三個筒體，分別為外筒、內(nèi)筒及中筒。這樣的設(shè)置使每兩個筒之間依次構(gòu)成了內(nèi)筒空間、內(nèi)筒和中筒空間以及外筒與中筒空間三個受熱空間。當(dāng)烘干機啟動工作狀態(tài)后，物料通過進(jìn)料槽進(jìn)入到套筒回流式烘干機的內(nèi)筒一端，然后通過導(dǎo)料構(gòu)件擦混入內(nèi)筒，當(dāng)烘干機轉(zhuǎn)動的時候，物料就受到揚料板的作用力，在周向被持續(xù)的揚撒和縱向翻動，充分接觸到內(nèi)筒里的高溫傳熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，物料通過環(huán)流的方式由三個筒傳到出料罩處的料斗之中。在套筒回流式烘干機烘干物料的過程里，從物料蒸發(fā)出來的水蒸汽和其他物質(zhì)通過出料罩上方的抽氣裝置抽離到其他裝置中。

與過去的單筒式烘干機比較，套筒式回流烘干機的主要特征如下：

第一，新型的套筒式回流烘干機設(shè)置了三個套筒裝置，這使得物料在三個筒內(nèi)部可以勻稱地分散開來，增大了物料與傳熱介質(zhì)的熱交換面積，一般能達(dá)到單筒式烘干機3倍之多，另外，由于套筒式回流烘干機的多筒結(jié)構(gòu)，它可以同時烘干更多的物料，其烘干容量也能達(dá)到傳統(tǒng)單筒式烘干機的2倍。

第二，物料和熱氣體的熱量傳導(dǎo)應(yīng)用的是回流的方式，所以物料能夠與熱氣體進(jìn)行更長時間的熱交換，從而使得套筒回流式烘干機的耗能較低。應(yīng)用相同容量烘干機不到一半的燃料，它就可以烘干相同的物料，且效率還更快。

第三，套筒式回流烘干機體積較小，僅為相同容量烘干機的一半左右。

第四，套筒式回流烘干機可用于多個行業(yè)領(lǐng)域的烘干作業(yè)，且其不與烘干物料反應(yīng)，不排除有害氣體，也不容易被烘干物料弄臟，最重要的是它的烘干效果也非常好。

3 抄板傳熱式烘干機

現(xiàn)實中還存在一些不可以直接跟烘干機筒體等接觸的物料，比如食品醫(yī)藥等。另外，諸如煤粉等物料極易受熱起燃，所以也不適用于傳統(tǒng)烘干機，對于以上這些特殊的烘干物料，一般采用間接傳熱的烘干機。由于這些特殊物料不能直接與煙氣對流且溫度需要得到控制，所以，間接式傳熱烘干機可以通過傳熱壁來進(jìn)行熱量傳遞。抄板傳熱式烘干機設(shè)計時為增大物料的熱傳遞面積，把揚料板（即抄板）設(shè)置成了鋸齒狀，這樣可以令筒內(nèi)壁與揚料板產(chǎn)生十道煙氣道揚料板夾層內(nèi)腔，筒內(nèi)裝有中心火管。

抄板傳熱烘干機的放置角度為2°左右，中心火管在進(jìn)料的一端和燃燒室相連，然后在出料的一端通過短火管和煙氣道抄板中間層相連。如此一來，熱氣體由進(jìn)料端進(jìn)入直到到達(dá)出料端，然后通過多根短火管來到抄板的內(nèi)腔里，再順著抄板內(nèi)腔回到入口一端被抽走。揚料板則通過烘干機較高的一端進(jìn)入，到達(dá)中心火管與抄板之間后邊翻滾邊向前運動，中心火管和小火管，以及抄板將熱量從煙氣傳遞到物料，物料析出來的水蒸氣則被排氣機由烘干機進(jìn)料口帶出去。

抄板傳熱式烘干機由于其結(jié)構(gòu)特殊性，可以運用在各種物料不能與烘干機內(nèi)熱氣體接觸的情況下。相比較起來，它的烘干成本較低，可以應(yīng)用各種質(zhì)量的煤體及油體燃料，且烘干物料的產(chǎn)量也較高。另外，抄板傳熱烘干機還有烘干效果好、操作簡便等優(yōu)點。

4 結(jié)語

通過以上分析可以看出，單筒式烘干機構(gòu)造簡潔，操作方便，但也有能耗較大的缺點，所以它適用于一些規(guī)模較小，烘干量不大的工程中。而套筒回流式烘干機由于其烘干容量大，燃料能耗低，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點，可以應(yīng)用在一些規(guī)模較大，烘干總量較大的工程中。此外，對于那些所需烘干物料不能直接與熱氣體等直接接觸的情況，可以選用抄板傳式烘干機，它有成本小、可以間接傳遞熱能的特點。

通過對滾筒烘干機筒體結(jié)構(gòu)對烘干物料影響的研究可以發(fā)現(xiàn)，不同類型的筒體結(jié)構(gòu)可以滿足不同情況下的烘干作業(yè)工程，在實際工作中，我們可以根據(jù)自身情況從能耗要求、烘干規(guī)模、烘干物料特殊性、烘干場地、烘干要求程度等多個方面入手，選取最符合項目要求的烘干機，從而達(dá)到以最經(jīng)濟的方式實現(xiàn)烘干作業(yè)的

效果。

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作者簡介：秦強（1981-），男，供職于鄭州萬谷機械有限公司、河南省糧食干燥技術(shù)與裝備工程技術(shù)研究中心，助理工程師，研究方向：干燥工藝及干燥設(shè)備開發(fā)設(shè)計；李志剛 （1985-），男，供職于鄭州萬谷機械有限公司、河南省糧食干燥技術(shù)與裝備工程技術(shù)研究中心，助理工程師，研究方向：干燥工藝及干燥設(shè)備開發(fā)設(shè)計。

（責(zé)任編輯：陳 倩）