新型多层往复输送振动干燥机的设计

新型多层往复输送振动干燥机是一种新型专利干燥产 品 ,它的用途非常广泛 ,比如对复合肥料或饲料加工过程中造 粒后的干燥 ,还可应用在粮食、食品、复合肥料、饲料加工、化

该设备由三个部分组成 ,一是物料运行系统 ,二是加热系

工医药等行业中。

统 ,三是整机运行控制系统。 是一种经济型先进设备。

2 结构组成

1 工作原理 2. 1 物料运行系统

1. 1 物料采用多层往复运行机制 ,这样可以最大限度的增长 由机架给料装置、多层往复振动筛、振动机组成。

其运行路线 ,例如各层间距离 是 300 采用 20 层 整个机体 2. 1. 1 机架 运行部分的高度 才是 20 ×300 = 6m 每层振动槽长度 机架是整机的基础构件 ,全部采用角钢和槽钢焊接而成 , 以 5m 计算 ,则物料运行路线长度是 100m。给物料以足够加 外面采用保温板密封 ,振动输送物料的振动筛 ,作为振动动力热时间 ,使之得到充分的加热 ,而该设备的占地面积与同类干

源的振动机和干燥加热及脱水装置也全部

中。它的高度长度和宽度

密封在这个机架之燥设备相比却小的很多 ,占用空间则更小。

与 1. 2 散状物料在层间往复流动过程中 ,由于振动将其反复抛 机器干燥物料的产量有关 ,在起、落下 ,使之与干热空气工质得到更多的接触机会 ,并增大 产量相同的条件下 ,其体积与接触面积 ,最大限度地消除物料堆积的干燥死角 ,降低了物料 同类设备相比要小的很多。

干燥的不均匀性 ,同时还提高了干燥速度和效率。尤其对于

2. 1. 2 给料装置

那些粘性比较大的物料H,可以避免它们在干燥过程中的结块h , , 2 用的提升,h ,: L2 lannH la n hn, h ( , )

, la, 2这部分可用通

比如对复合肥料或饲料加工过程中造粒后的干燥。所以这种 装置或散状物料运送装置将装

置的使用范围比较广泛。 物料提升到给料斗之中 ,为了 1. 3 该机的加热是采用干热空气工质 ,对于加热装置没有严 不造成物料堵塞在料斗中加格的要求 ,可以用电加热 ,也可以利用燃烧煤或植物秸秆等采 装定时搅拌装置。

用换热器对空气进行加热 ,热空气是采用循环运行 ,可以重复 的热空气作为载体把物料中水分

2. 1. 3 多层往复振动筛布置利用节省热能的消耗。加热

如图 1 所示 ,如果每个振经过脱水后又重新返回到加热装置 ,对物料再进行加热 ,全部

距离是

采用 层振动筛 ,

动筛的长度是 每层之间的加热系统处于封闭的绝热状态。加热系统的温度和湿度是在

自动控制系统监控下保持在一个恒定状态 ,确保干燥过程的 则物料干燥过程中运行的路 稳定进行和干燥质量。

1. 4 整机运行是在微机监控下进行工作的 ,所以其状态与质

线长度为 = · + ·

图 1 振动送料系统

而机架的高度为 = · 振量保证安全系统较为完善 ,在节

省能源消耗和确保烘干质量 动槽体的振动是靠两组来自于振动机的拉杆 A 组和 B 组 作上有着独特的优越性。 平面圆振

运动产生的。他们分别驱动两个不同方向的振动筛产生 1. 5 该设备结构简单 ,制造成本低 ,使用寿命长。使用方便 动 迫使物料按照预定方向反复抛起或落下 与机器内流维修容易 ,由于它节省热能的消耗 ,所以它可以降低干燥成本。

作者简介 :赵大威(1963 - ) , 工程师 ,主要从事机械基础实验教学工作。 收稿日期 :2003 - 8 - 29

设计与研究

动的热空气充分接触 ,接受加热 ,排除体内的水分 ,由于物料外面流动的热空气在其外表面产生的负压作用 ,更加加速了它水分排除的速度 ,所以热空气流动的速度在不影响物料运行的条件下越大越好。

杆产生平面运动(A 组 B 组) 。

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滚动 ,滚轮安装在摆动杠杆上 ,于是两组摆动杠杆拉动两组拉

3 计算

3. 1 物料平均输送速度在抛掷指数 D = 2～3. 3 时可按下面

经验公式进行计算 :

v = 0. 9ωλ cosδ

图 2 振动机

振幅大小可通过增加或减小配重块的多少来调整 ,振动圆频率ω = 2π n 可利用无极调速的方法调整电机的转速达到预期的效果。然而振动机的额定转速 n 还受到机械强度 K 及振幅λ 的限制 , 所以要根据振幅和允许的机械振动强度

[ K] > K 进行验算 :

K = ω—2λ =π 2 n2λ 2 ≤[ K] g 900g 一般

其中 :ω —振动圆频率;

λ —工作面沿振动方向的单振幅; δ —振动方向线与工作面的夹角。

这个公式的计算误差不会超过 5 %。应该说明的是这个速度与筛底与物料之间的摩擦系数、物料本身的状态、振动状态等因素有关 ,在确定产量时需要进行工艺试验才能有较为准确的数据。

对于干燥生产率 Q 用下面公式计算 :

Q = 3600 hBvγ (吨/ 时)

取[ K]为 5～10 ,通常是 3～5。具体

振动次数 n 的计算可按下式计算 :

Dgcos

其中 : h —振动槽物料料层厚度(米) ;

B —振动槽的宽度(米) ;

α

0

γ —物料松散容积重(吨/ 米3) 。

3. 2 振动机

n = 30 π 2 n2sinδ

公式中抛掷指数 D 对长距离大产量的输送取 1. 4～2.

5 ,本设备是水平安置 ,所以 :

如图 2 所示 ,它是在电机 1 的带动下 ,使一对齿轮 2 产生相对滚动 ,齿轮 2 上相对放置配重块 4 ,转动时带动整个振动机产生垂直方向的往复运动 ,振动机体上的滚轮槽 6 也同样有垂直运动 ,这个运动迫使两个滚轮 3 产生水平方向地相对

α 0 = 0、δ = 30°。

图 3 加热系统

3.3 加热系统全部绝热密封安装在机架之中,见(图 3) 。

加热装置是产生热空气的装置 ,它可以采用电加热的加热管 ,也可以由辅助锅炉产生热能利用换热器产生热空气。加热后的热空气 ,在风机正压作用下送入加热恒压箱 ,使之缓慢送入正在振动槽流动的物料之中 ,与物料混合 ,对物料加热 ,物料中的水分受热后挥发而排除 ,又以热空气为载体进入低温恒压箱 ,在风机负压的作用下进入脱水装置(冷凝器) ,脱水后的空气仍然具有一定的热能 ,这部分空气又重新进入风机的进风口 ,再度进入加热器加热 ,循环使用。

热计算主要包括两个方面 :一是物料干燥时被物料和水分消耗的热量 Q1 ,另一是工作时设备本身所散失的热量

Q2 , 于是总的热量 Q 消耗应该为 :

Q = Q1 + Q2

其中 : Q1 —干燥物料所消耗的热量;

Q2 —机器工作时物料排放和散发的热量。

从这两个方面分别给予计算结果的总和 ,就是干燥物料的热能总消耗。至于运行时物料输送时的动力消耗 ,本设备振动装置所消耗的电能比较小 ,以每小时干燥 4 吨玉米的设计方案来计算 ,只需要 4. 5kWh 的电机驱动就可以满足要求。

4 控制系统

采用微机适时控制 ,其中主要是加热的恒温控制 ,物料运动速度的控制 ,干燥热空气的湿度监控和适时自动调整温度和湿度 ,风机送风的速度和风量的控制 ,根据物料干燥的需求设定调节控制温度和湿度。由于这些控制获取信号的环境恶劣 ,处于高温潮湿的条件下 ,设置传感器有较大的技术难度 , 否则难以保证它们工作的可靠性和稳定性。手动或自动无级调整改变物料的输送速度。各种参数均有显示和报警装置 , 提供给操作者机运行信息。