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多層圓振動(dòng)烘干機(jī)在膨化飼料加工中合理應(yīng)用

   日期:2016-08-09     瀏覽:377    評(píng)論:0    
核心提示: 烘干是膨化飼料加工的最重要工序之一。剛從膨化機(jī)擠出的飼料顆粒水分很高,達(dá)到22%以上,必須配套烘干設(shè)備先驅(qū)除10%以上的水分再經(jīng)
   烘干是膨化飼料加工的最重要工序之一。剛從膨化機(jī)擠出的飼料顆粒水分很高,達(dá)到22%以上,必須配套烘干設(shè)備先驅(qū)除10%以上的水分再經(jīng)冷卻處理后,才能保證其達(dá)到合格產(chǎn)品質(zhì)量。目前國(guó)內(nèi)膨化機(jī)飼料加工中配套的烘干設(shè)備多采用輸送帶和鏈?zhǔn)桨逑涫胶娓蓹C(jī)。該類型設(shè)備均為臥式結(jié)構(gòu),占地面積大,造價(jià)高,多數(shù)新建廠房仍依靠進(jìn)口。同時(shí),在實(shí)際生產(chǎn)中還存在配套風(fēng)機(jī)動(dòng)力大烘干能耗高,噸料蒸汽耗量達(dá)500kg以上,以及篩(網(wǎng))孔堵塞等問題,明顯增加膨化飼料的加工成本,影響其推廣應(yīng)用。 
   
  為了改變這一狀況,作者把近十年來一直應(yīng)用在農(nóng)產(chǎn)品烘干加工上,取得良好效果并具有高效節(jié)能特點(diǎn)的國(guó)產(chǎn)多層圓振動(dòng)烘干機(jī),嘗試應(yīng)用在膨化飼料加工上,收到較好的效果。本文就該設(shè)備合理應(yīng)用中存在的設(shè)計(jì)問題,提出一些粗淺的看法,供同行們參考。 
   
  1.烘干系統(tǒng)的組成 
   
  把多層圓振動(dòng)烘干機(jī)應(yīng)用在膨化飼料加工上,烘干系統(tǒng)由多層圓振動(dòng)烘干機(jī)、調(diào)風(fēng)門、蒸汽換熱器,鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)除塵器及閉風(fēng)器等組成,見圖1。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)關(guān)鍵,一是多層圓振動(dòng)烘干機(jī)結(jié)構(gòu)原理的合理設(shè)計(jì),二是烘干風(fēng)網(wǎng)參數(shù)的合理選擇。 
   
  2.烘干機(jī)基本結(jié)構(gòu)及原理 
   
  現(xiàn)有多層圓振動(dòng)烘干機(jī)一般有進(jìn)料口、頂蓋、廢氣出口、多層烘干床、熱風(fēng)進(jìn)口、出料口、激振盤、隔振彈簧、激振電機(jī)和機(jī)架等組成。而多層烘干床由內(nèi)、外短圓筒、環(huán)狀水平篩板和擋料板等組成。每層環(huán)狀水平篩板都開有出料口,并且在連接各層床的內(nèi)外筒法蘭時(shí),把上、下層出料口位置錯(cuò)開,使上一層出口的物料能落入下一層的進(jìn)口,待烘干物料從頂層進(jìn)入后直至最下層排出。目前國(guó)內(nèi)該類型烘干機(jī)已有系列產(chǎn)品,床層直徑為1.0~2.0m,一般設(shè)5層,其產(chǎn)量因系列號(hào)、物料品種及水分等有所不同,有100kg/h到2000kg/h不等。 
   
  設(shè)備工作時(shí),利用交錯(cuò)安裝在主機(jī)下部的兩臺(tái)激振電機(jī)同步反向回轉(zhuǎn),使配置在其上的多層圓振動(dòng)烘干床產(chǎn)生向上震動(dòng)力和繞烘干床中心逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)扭矩,強(qiáng)迫進(jìn)入到進(jìn)料口的物料,沿頂層篩板作逆時(shí)針圓周跳躍運(yùn)動(dòng)至出料口,上一層出料口即是下一層的進(jìn)料口,如此逐層運(yùn)動(dòng)、下落,直到底層出料。在物料從上到下沿各層篩板跳躍的過程中,熱空氣由進(jìn)風(fēng)口到達(dá)中間內(nèi)筒空間后,從最下兩層的內(nèi)筒管壁的開口進(jìn)入,垂直多次穿過料層,充分與物料接觸,并進(jìn)行濕熱交換,交換后濕氣有設(shè)在頂蓋上的廢氣出口排出,完成物料的烘干過程。由于振動(dòng)力的強(qiáng)烈作用,熱風(fēng)能與跳躍運(yùn)動(dòng)的物料充分接觸,濕熱交換加快,烘干效果較好,電、熱能耗較低,這是該類設(shè)備最大的優(yōu)點(diǎn)。 3.烘干機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì) 擔(dān)當(dāng)膨化飼料烘干任務(wù)的多層圓振動(dòng)烘干機(jī),與一般用于農(nóng)產(chǎn)品單一物料烘干用途的設(shè)備結(jié)構(gòu)有所不同。膨化飼料品種多,其顆粒大小也由于魚類、寵物的品種不同而不同、一般顆粒直徑在1~24mm,顆粒大小差別很大,因而對(duì)烘干機(jī)而言,既要加強(qiáng)在生產(chǎn)大顆粒時(shí)設(shè)備烘干能力,又要避免生產(chǎn)小顆粒產(chǎn)品的過分烘干及吹跑現(xiàn)象。此外,還要避免產(chǎn)品轉(zhuǎn)換時(shí)設(shè)備殘留摻雜、污染而影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。根據(jù)多層圓振動(dòng)烘干機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理,要把它合理應(yīng)用在膨化飼料的加工上,必須解決該設(shè)備適應(yīng)不同品種、顆粒大小的產(chǎn)量匹配(即烘干能力)、熱風(fēng)分配、機(jī)內(nèi)殘留及烘干均勻度等問題,做到一機(jī)多用、好用及節(jié)能。為此,作者在應(yīng)用設(shè)計(jì)中主要進(jìn)行下列方面的考慮。 
   
  3.1 產(chǎn)量匹配與熱風(fēng)機(jī)分配問題 
   
  國(guó)內(nèi)現(xiàn)有最大型多層圓振動(dòng)烘干機(jī)床層直徑為2.0米,5層,時(shí)產(chǎn)最大在2000Kg左右。本烘干機(jī)設(shè)備要配套臺(tái)灣某公司SEP-200型濕法澎化機(jī),時(shí)產(chǎn)達(dá)2t-3t,出機(jī)顆粒水分達(dá)22%以上。根據(jù)烘干參數(shù)計(jì)算確定的烘干熱量、風(fēng)量和烘干層面積等參數(shù),與該公司原配套的鏈板箱式烘干機(jī)有關(guān)參數(shù)對(duì)比后發(fā)現(xiàn),產(chǎn)量偏小,而且熱風(fēng)穿過料層的風(fēng)速也過大,會(huì)影響料層內(nèi)物料的正常下落而造成堵塞。為此,作者把現(xiàn)有烘干機(jī)直徑由2cm擴(kuò)大到2.2cm,床層由5層增加至9層,從而有效解決了本設(shè)備產(chǎn)量偏小的匹配的問題。 另外,把原來設(shè)在由下往上數(shù)的1、2層內(nèi)筒壁上的2個(gè)熱風(fēng)口改為3個(gè)進(jìn)風(fēng)口,分別設(shè)在第1、5、9層內(nèi)筒壁上;而設(shè)在頂層(即第9層)蓋板上的單一層廢氣出口改為2個(gè),分別設(shè)在第3、7層外筒壁上。這樣,進(jìn)入到內(nèi)筒內(nèi)的熱風(fēng)分成四路:一是從第1層進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入,穿過第2、3層篩板、料層后,由第3層廢氣口排出,三是從第5層進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入,穿過第6、7層篩板、料層后,由第7層廢氣口排出;四是從第9層進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入,穿過第9、8層篩板、料層后,由第7層廢氣口排出,如此使熱風(fēng)分四路穿過料層阻力基本一致,從而大幅度降低待烘干物料層的熱風(fēng)風(fēng)速,使烘干風(fēng)速降到最小膨化飼料顆粒的懸浮速度以下,既解決了烘干風(fēng)速過高而造成小顆粒吹跑的問題,又顯著提高了熱風(fēng)利用率,降低了能耗。改進(jìn)后的多層圓振動(dòng)烘干機(jī)外形簡(jiǎn)圖見圖2。 
   
  3.2 機(jī)內(nèi)殘留問題 
   
  目前,國(guó)內(nèi)一般多層圓振動(dòng)烘干機(jī)為使制造簡(jiǎn)單方便,篩板均為水平環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于膨化飼料的容量較小,一般烘干后產(chǎn)品為 0.28-0.34t/m3,同一品種飼料顆粒的形狀也存在一定差異,加上篩板的二次振動(dòng),使膨化飼料在生產(chǎn)品種轉(zhuǎn)換時(shí)存在少量飼料在機(jī)內(nèi)殘留,難以排清,造成飼料轉(zhuǎn)換時(shí)間加長(zhǎng),以及要把第2品種開始生產(chǎn)時(shí)被第一品種殘雜的約15-20kg物料排出,并重新膨化,從而影響產(chǎn)量及質(zhì)量。因此,合理設(shè)計(jì)篩板結(jié)構(gòu)成了本設(shè)備能否適用于膨化飼料加工工藝的重要問題。我們把多層水平環(huán)狀篩板設(shè)計(jì)為螺旋面中徑角為1.5°,從而較好地消除了本類型設(shè)備存在的機(jī)內(nèi)殘留問題。 
   
  3.3 影響大顆粒膨化飼料烘干質(zhì)量及均勻性問題 
   
  國(guó)產(chǎn)多層圓振動(dòng)烘干機(jī)工作時(shí)間固有的兩個(gè)缺陷:一是床層的烘干料層厚度從上到下逐漸變薄,使顆粒在機(jī)內(nèi)停留時(shí)間縮短,以及容易造成進(jìn)料口堵塞;二是床層內(nèi)物料沿篩板作不同圓周軌跡的路徑(即周長(zhǎng))不同,運(yùn)動(dòng)時(shí)間存在差異,內(nèi)圈快外圈慢,層層疊加,使物料在機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間因走不同的圓周軌跡產(chǎn)生很大的差異,從而影響物料烘干質(zhì)量及均勻度。在樣機(jī)試驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn)這些缺陷對(duì)大顆粒膨化飼料烘干質(zhì)量及均勻度的影響尤其嚴(yán)重。為此,我們采取了下面兩個(gè)改進(jìn)措施:一是改進(jìn)了頂層(即第9層)及第8層進(jìn)、出料口的結(jié)構(gòu),把原來從進(jìn)料口只落到入到頂層的高濕膨化顆粒,分成二路均勻下落到第8、9層進(jìn)料口上,經(jīng)該兩薄層床強(qiáng)烈的烘干作用,使顆粒表層迅速硬化,這既減少了剛出模的高濕膨化飼料容易產(chǎn)生的變形,提高了產(chǎn)品外觀質(zhì)量,又改善了濕顆粒在機(jī)內(nèi)開頭幾層的流動(dòng)性, 
   
  避免了進(jìn)料口的堵塞問題。經(jīng)兩薄層床烘干的飼料到達(dá)出料口后,匯集到第7層,由此逐層下落,并明顯增加了后續(xù)烘干床的料層厚度,延長(zhǎng)飼料在機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間。二是改變了1~7層烘干床出料口位置,把1~7層烘干床出料口設(shè)在篩板的外圈上,并占烘干床層槽寬一半,而靠?jī)?nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)的物料由一斜板導(dǎo)入外側(cè)出料口內(nèi),使內(nèi)外走不同圈的物料在出料口下落時(shí)混合,同時(shí)斜板對(duì)走內(nèi)圈的物料也有阻擋減速作用,從而解決了本設(shè)備固有缺陷對(duì)烘干質(zhì)量及烘干均勻度不良影響問題。 
   
  4.烘干風(fēng)網(wǎng)參數(shù)選擇 
   
  烘干風(fēng)網(wǎng)參數(shù)選擇應(yīng)通過反復(fù)的烘干參數(shù)計(jì)算,確定所需的烘干熱量、風(fēng)量,才能選擇合適的蒸汽換熱器、鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)型號(hào)分別為SRZ12X7D、4?72?6D和4?72?8C。 
   
  要指出的是,前、后二級(jí)串聯(lián)的風(fēng)機(jī)必匹配,選擇時(shí),后級(jí)引風(fēng)機(jī)要有較大富余,這樣才能使烘干機(jī)分別在進(jìn)、出口產(chǎn)生較大的和輕微的負(fù)壓風(fēng),避免粉塵飛揚(yáng),同時(shí)也確保了剛膨化的高濕飼料有足夠的冷風(fēng),使該飼料顆粒表皮迅速硬化,減少顆粒變形。此外,還可避免常規(guī)烘干機(jī)進(jìn)出口安裝閉風(fēng)機(jī)而造成碎粒問題。 
   
  5.實(shí)際應(yīng)用效果 
   
  根據(jù)上述方案設(shè)計(jì)的多層圓振動(dòng)烘干機(jī),已于1999年9月及2001年4月分別在順德兩間膨化飼料廠投入使用,一年多以上的實(shí)際生產(chǎn)考核證明,多層圓振動(dòng)烘干機(jī)在膨化飼料加工應(yīng)用上具有三方面優(yōu)越性:一是節(jié)能,使膨化飼料的生產(chǎn)成本明顯降低,據(jù)測(cè),噸料油耗、電耗均比鏈板式烘干機(jī)低30%以上;二是烘干質(zhì)量高,外形好,深受養(yǎng)殖戶的歡迎;三是節(jié)約投資成本,可減少烘干系統(tǒng)的設(shè)備投資近三成,同時(shí)設(shè)備布置靈活、方便,使用操作簡(jiǎn)單,工作可靠,故障率低。 
 
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