枸杞产业是宁夏的传统优势特色产业,每个枸杞加工企业都会存放一定数量的己经干燥过的枸杞,以备深加工,而此时枸杞就会受到因大气环境不断变化的影响进而发生吸湿回潮现象,达不到深加工的所需条件,必须进行二次干燥。根据调研宁夏地区传统的枸杞二次烘干处理,多采用的是土法和非专业二次烘干设备。土法二次干燥设备的主要缺陷是:人为参与程序过多,加大了二次污染的可能性,加了卫生隐患;热源多以煤炭为主,对烟气不能有效控制,有可能使得果品中硫含量超标;年生产能力低,人力成本高;不适合现代化区域生产的要求。而非专业枸杞二次烘干设备的不足表现在:所使用的大多是粮食作物的干燥设备,没有考虑到枸杞自身物理特性,即粘黏性,在烘干中单位面积上枸杞密度过大,导致干燥效果不好,效率不高;由于枸杞是静止堆放在干燥容器中(一般厚度为600n),干燥过程中人为进行翻动才能干燥均匀,劳动强度大,无法保证卫生条件。这些缺陷不但直接制约枸杞二次烘干效果,而且加了二次干燥成本。
笔者从调研中可知,无论是传统设备还是新研制的干燥设备中始终没有针对枸杞生化特征111和适宜当地生产的二次烘干设备。近年来,随着枸杞产业链的发展,对枸杞生产环节中的品质有了更高的要求,传统方法和设备无法满足产业发展的需求,迫切需要研制适合枸杞产业的二次烘干设备。为此,笔者蚕茧干燥设备21,遵循带式干燥器原理31,充分考虑枸杞干燥的需求而设计了循环逆流式二次烘干机。
1带式二次烘干的类型和特点本设计采用多层带式干燥,其特点主要有以下几方面:a输送带是装配式41,由不锈钢金属网制成,网带可自动调偏,使用寿命长;b热风和每层物料以对流形式流动,且呈逆向运动,大二者对流效果,运动不但使物料在输送带上尽可能的分散,同时也可在一定程度上提高热空气与物料接触面积;C能控制物料在输送带上的流速和停留时间,使热空气与物料充分换热;d通过进料口输送设备的配套设计以及对输送带的有效控制,使物料在带上的厚度也能得到很好的控制;e装置连续运行稳定性好,操作简便,自动装、卸料,易于大型化生产。
2结构21结构原理循环逆流式枸杞二次烘干机是一种连续式干中箭头表示带运行方向,设计采用图示的5层结构,设计不但吸取了带式干燥器的优点,同时也加入了设计者创新构想:a通过设置第2阶段装置,使得两个5层的干燥器相连,结构的变化增加了物料翻转次数,进而提高了物料与干燥空气的接触面积和相对时间;3个阶段中输送带的长度相等,不会出现物料多而掉出的现象;C考虑到冬天箱体热量损失快,将箱体设计为双层,同时采用建筑行业地热管的采暖原理利用余热,此法不但使箱体得到循环保温,而且提高热利用率,终实现经济高效的目的;3个阶段既相对独立,又可以组合使用,其中第3个阶段可以作为冷却段使用。
22传动方式机械的传动方式较多,常用的有齿轮件传动、扰性件传动等。齿轮传动与扰性传动适用范围不同,前者主要是用于传动比要求高的场合,而且制造成本高,后者虽然没有高传动比,但其结构简单、价格便宜、应用广。设计者通过对比二者结构、价格、适用性及更换难易程度后,采用了扰性传动中的链传动做为设计的传动方式。
为链传动示意图,给出了传动设计的布局,其中主动轮1与动力装置连接。
3技术参数根据调研,笔者设定了干燥器对物料的干燥能力为1000kgh干燥介质采用热空气,按照工艺要求确定的初始数据:二次烘干前枸杞含水率W=18物料进入干燥器的湿基含水量约为18;二次烘干后枸杞含水率W =12吸湿返潮物料进入干燥器干燥结束后按标准规定湿基含水;枸aSi基含水量EX及roll按6固定铰支座;7传动链照公式计算确定。大气温度t=20Q相对湿度=20,空气经预热器升温到100Q根据物料性质要求空气离开干燥器时的温度降至t =35G物料温度由初温t=20C升到t=65G干燥后物料的比热容m=方法得出,枸杞的水分蒸发量W=682kg/h空气消耗量L=7为满足工艺要求,二次烘干机的主要技术参数如下:干燥带宽1.6m网带速度055~256m/mn干燥介质的换热方式燃气换热蒸汽压力04~07MPa干燥室工作温度35 4控制部分控制部分主要对温度、湿度、带速、带上物料厚度和风速通过程序控制实现互动设备的控制部分通过组态软件171的桥梁作用,利用ViualBai6程序181语言编写人机交互界面,以期达到人性化的要求。
5结束语循环逆流式枸杞二次烘干机研究是基于宁厦枸杞产业发展实际问题而提出的。根据实际调查和比较,此设想开发的设备具有经济、实用和环保的优势特点,若能应用成功,将被广大需求者所接受,市场前景广阔,也将极大地解决枸杞储存、出口等环节的品质问题,并促进宁厦枸杞产业的健康、快速和可持续发展。如何将该项技术进一步完善和应用于枸杞干燥是目前亟待解决的研究任务。
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