一种移动式粮食干燥机
技术领域
本发明属于干燥机械技术领域,尤其涉及一种移动式粮食干燥机。
背景技术
目前,市场上有多种类型粮食干燥设备,品种繁多,例如隧道窑式、塔式、箱式、喷动流化床式等。这些形式的粮食干燥设备均为固定式安装,安装需要占用大面积的土地,因此体积庞大,不能整体移动,而且干燥时粮食不能充分的分散,吸热面减少,影响干燥效果,干燥不均匀,干燥时间长,干燥成本很高。同时,粮食需要干燥时必须将粮食运进运出,这样浪费人力。
同时,市场上的粮食干燥机所使用的热风炉多采用燃煤锅炉,其主要原理为:煤在炉内燃烧产生热量加热风管,风通过风管将其热量带出,通过管道引入干燥仓内对物料进行干燥。
但现有的燃煤锅炉存在以下问题:
1、锅炉炉体庞大,且锅炉本身就是一个大的散热体,且热量是一次性通过锅炉炉内的,因此锅炉热利用率低。进一步地,由于炉子与干燥仓进行分离,使炉体表面大量热量散发于大自然而损失。
2、风管的加热是经煤燃烧产生气体与粉尘对其加热,由于对燃烧后的尾气不作处理,气体与粉尘排放带走大量热量,不仅对能源利用造成极大损失,且使尾烟排放温度不能达到最低值。从而不能使整个干燥过程中热耗减少到最低,干燥成本大幅增加。
3、煤燃烧产生大量CO2及硫化物与粉尘,直接排放于空气中,对环境造成严重污染。甚至有些企业为节约成本,直接用排放物对物料进行干燥,不但造成环境污染,还造成物料的严重污染。
4、燃煤锅炉体积大,安装占地面积大,且燃料运输麻烦,一般只能固定于一个地方进行作业。因而不能实现干燥机整机移动。增加了粮食往返运输的成本和燃料运输的成本。
5、干燥厂建设成本高。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题,提供了一种干燥时粮食充分分散,吸热面积大,干燥均匀、干燥时间长且干燥效果好的移动式粮食干燥机,解决了以往热风炉热利用率低、环境污染严重以及体积庞大等问题。
本发明是通过以下技术方案来实现:
一种移动式粮食干燥机,包括热风炉和三个由小到大套装在一起的干燥仓筒,所述的三个干燥仓筒组成一个完整的干燥仓,所述的热风炉外套装有干燥仓,所述的三个干燥仓筒内螺旋状并倾斜均匀排布有载粮斗,所述的干燥仓筒端部安装螺旋进料器和链轮组,所述的链轮组通过链条与驱动减速机相连,所述的驱动减速机安装在底盘上;所述的螺旋进料器外侧设置有向其上料的斗式上料机,所述的干燥仓外安装着两组用于旋转的滚圈,两组滚圈安装在滚筒支撑架上,所述的滚筒支承架下端设置有螺旋支撑;所述的底盘上安装有车轮和油箱。
所述的热风炉包括各自封闭的火焰集热室管、空气集热装置以及热风炉外壁,所述的火焰集热室管包括火焰燃烧室和火焰集热管,所述的空气集热装置包括空气集热管以及火焰燃烧室外壁与热风炉外壁间形成的空气集热风道;
所述的火焰燃烧室中内置有空气集热管,所述的空气集热管的一端与火焰燃烧室一端的送风管密闭连接,另一端固定于火焰燃烧室内壁上,从空气集热管出来的一次热风穿过火焰燃烧室上的热风出口后进入到空气集热风道中,空气集热风道中的二次热风经热风炉外壁上的热风排出口排出热风,送风管的空气入口上插接有送风风机;所述的空气集热风道中设置有与火焰燃烧室连通的火焰集热管,火焰燃烧室的另一端上插接有燃烧机。
所述的火焰集热管的烟气经尾气集烟室后与烟囱连接。
所述的空气集热管由多组钢管组成,排布在火焰燃烧室内,与空气集热风道形成一个完整的热风通道。
所述的火焰集热管由多组钢管组成,排布在空气集热风道中,火焰集热管与火焰燃烧室相通,形成一个完整通道。
所述的空气集热风道中双层均匀分布有组成火焰集热管的多组钢管。
所述的燃烧机为柴油、天燃气或液化气燃烧机。
所述的底盘上还设置有对燃烧机和驱动减速机进行控制的电器控制柜。
所述的三个由小到大套装在一起的干燥仓筒为首段干燥仓筒、中段干燥仓筒和末端干燥仓筒,所述的中段干燥仓筒尾端安装有多个排湿气风道,末端干燥仓筒上安装开式排湿气风道和与开式排湿气风道相通的前湿气收集仓和后湿气收集仓,所述的前湿气收集仓和后湿气收集仓上安装有多台排湿风机。
所述的底盘的前端设置有牵引钩。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
本发明提供的移动式粮食干燥机,通过设置三个由小到大套装在一起的干燥仓筒,并在干燥仓筒内设置热风炉,封闭式两循环的热风炉加热空气产生的热能代替了太阳照射热;风机送风代替了自然风量;载粮斗旋转使粮食由上自下进行抛撒代替了人工翻动;粮食在干燥仓内通过旋转运动,粮食在三个干燥仓筒中自然分为了三个干燥仓段,延长的时间代替了晾晒时间,通过三个干燥仓筒套装的工作方式,实现了温度、风量、风压、速度合理组合,单独控制,实现了粮食在运动的状态下,自由分散、单粒悬浮。粮食在干燥仓筒内热空气随粮食一起行走,对粮食进行均匀加热并将其体内水分散发,并将散发出的湿气进行及时排放,从而达到干燥粮食效果。该干燥机解决了现有干燥机体积大、无法移动、能耗大、粮食来往运输费用高、用人多、占用土地面积、干燥成本高等问题。
本发明同时还具有以下特点:
1、粮食在干燥仓内通过旋转运动由上自下进行抛撒,使得粮食充分的自由分散、单粒悬浮,受热均匀。
2、由于干燥仓做旋转运动,粮食随而做圆周运动,延长了粮食在干燥仓内的时间和粮食的行走长度。1小时粮食在设定温度内行走1500米以上。
3、粮食在干燥仓内热空气随粮食一起行走,对粮食进行逐粒持续均匀加热,使粮食受热均匀,使其体内的水分得到充分蒸发,并将蒸发出的水分湿气进行及时排放,从而达到较好的干燥效果。
4、将空气作为热介质。空气通过封闭式两循环的热风炉将空气进行加热,利用热空气对粮食进行加热干燥,热空气清洁,避免了对粮食的污染。同时也可避免了对粮食的烫伤,使粮食的发芽率达到97%以上。
5、干燥量大,使用成本低廉。例如:一台每小时干燥粮食5吨的粮食干燥机,用油量仅为15公斤,相当于一辆汽车的用油量。
6、缩小了整个粮食干燥机体积,可使干燥机实现任意移动,粮食在哪里,干燥机就在那里工作,随时随地的干燥,不需要占用土地。设备操作简便,实现了1人操作。减少了粮食往返运输的成本和燃料运输的成本。
7、热风炉直接内置于干燥机仓内,确保了热风炉产生的热量得到充分的利用,使炉体内的热量100%被粮食所吸收。减少热能消耗,降低干燥成本,从而大大提高燃料的热利用率。
此外,该热风炉实现了热空气和火焰燃烧废气的两气分离,相互通过各自的路道,提取的热空气洁净,不会对需要加热的物体或需要加热的空间产生污染,保证了空气加热过程中的清洁。
进一步地,该热风炉的温度可通过电器控制柜进行控制,任意设置温度,使温度平稳、可靠。
附图说明
图1为本发明提供的移动式粮食干燥机结构示意图;
图2为本发明提供的移动式粮食干燥机中的热风炉结构示意图;
图3为本发明提供的移动式粮食干燥机中的热风炉结构示意图2的B-B向剖视图。
其中,1为火焰燃烧室;2为火焰集热管;3为空气集热管;4为空气集热风道;5为送风管;6为热风排出口;7为送风风机;8为燃烧机;9为尾气集烟室;10为烟囱;11为热风炉外壁;12为首段干燥仓筒;13为中段干燥仓筒;14为末端干燥仓筒;15为载粮斗;16为后湿气收集仓;17为前湿气收集仓;18为驱动减速机;19为链条;20为链轮组;21为螺旋进料器;22为斗式上料机;23为排湿风机;24为滚圈;25为滚筒支承架;26为螺旋支撑;27为热风炉;28为车轮;29为电器控制柜;30为油箱;31为底盘;32为牵引钩。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。
参见图1至图3,一种移动式粮食干燥机,包括热风炉27和三个由小到大套装在一起的干燥仓筒,所述的三个干燥仓筒组成一个完整的干燥仓,所述的热风炉27外套装有干燥仓,所述的三个干燥仓筒内螺旋状并倾斜均匀排布有载粮斗15,所述的干燥仓筒端部安装螺旋进料器21和链轮组20,所述的链轮组20通过链条19与驱动减速机18相连,所述的驱动减速机18安装在底盘31上;所述的螺旋进料器21外侧设置有向其上料的斗式上料机22,所述的干燥仓外安装着两组用于旋转的滚圈24,两组滚圈24安装在马鞍式滚筒支撑架25上,所述的滚筒支承架25下端设置有螺旋支撑26,对干燥仓体进行支撑;所述的底盘31上安装有车轮28、油箱30以及对驱动减速机18速度进行控制的电器控制柜29。此外,所述的底盘31的前端设置有牵引钩32,可以通过该牵引钩32将该干燥机用拖拉机汽车或其他牵引工具牵引拖动使用,实现了该干燥机的任意移动。
其中,所述的三个由小到大套装在一起的干燥仓筒为首段干燥仓筒12、中段干燥仓筒13和末端干燥仓筒14,三个干燥仓筒套装在一起,自然分为了三个干燥仓段,即首段干燥仓筒、中段干燥仓筒、末段干燥仓筒。首段干燥仓筒为粮食干燥区、中段干燥仓筒为粮食缓苏平衡区、末段干燥仓筒为粮食冷却区。所述的中段干燥仓筒13尾端安装有20个排湿气风道,末端干燥仓筒14上安装开式排湿气风道和与开式排湿气风道相通的前湿气收集仓17和后湿气收集仓16,所述的前湿气收集仓17和后湿气收集仓16上安装有多台排湿风机23,使得粮食在加热过程中产生的湿气能够迅速排出到干燥仓室外。其中,前湿气收集仓17和后湿气收集仓16上共安装有4台排湿风机或分别安装有2台排湿风机。
参见图2至图3,所述的热风炉27包括各自封闭的火焰集热室管、空气集热装置以及热风炉外壁11,所述的火焰集热室管包括火焰燃烧室1和火焰集热管2,所述的空气集热装置包括空气集热管3以及火焰燃烧室1外壁与热风炉外壁11间形成的空气集热风道4;所述的火焰燃烧室1中内置有空气集热管3,所述的空气集热管3的一端与火焰燃烧室1一端的送风管5密闭连接,另一端固定于火焰燃烧室1内壁上,从空气集热管3出来的一次热风穿过火焰燃烧室1上的热风出口后进入到空气集热风道4中,空气集热风道4中的二次热风经热风炉外壁11上的热风排出口6排出热风,送风管5的空气入口上插接有送风风机7;所述的空气集热风道4中设置有与火焰燃烧室1连通的火焰集热管2,所述的火焰集热管2的烟气经尾气集烟室9后与烟囱10连接;火焰燃烧室1的另一端上插接有柴油、天燃气或液化气燃烧机8。
其中,所述的空气集热管3由多组钢管组成,排布在火焰燃烧室1内,与空气集热风道4形成一个完整的热风通道。所述的火焰集热管2由多组钢管组成,多组钢管双层均匀排布在空气集热风道4中,火焰集热管2与火焰燃烧室1相通,形成一个完整通道。
此外,所述的电器控制柜29还与燃烧机8相连,可以通过调节燃烧机8的给油量和给油时长对热风炉火焰燃烧室1内的温度进行调控。
具体的、该热风炉为封闭式两循环热风炉,其由两个组成部分,一是火焰集热室管,二是空气集热装置,两部分各自封闭,实现风、烟分离,各走其道。火焰采用直接加热火焰集热室管,使空气通过火焰集热室管过程中直接对洁净空气进行加热。
1、火焰集热室管的具体原理及结构:火焰集热室管由火焰燃烧室1和火焰集热管2两个部分组成,火焰燃烧室1也称为炉膛;火焰集热管2,也称为排烟管。
火焰燃烧室1是提供火焰燃烧的区域,火焰集热管2是热量散发的区域。火焰集热管2由多组钢管组成,多组钢管双层均匀排布在火焰燃烧室外部的空气集热风道中,火焰集热管与火焰燃烧室相通,形成一个完整通道;火焰燃烧室是火焰进行燃烧的区域,该火焰燃烧室中的火焰燃烧源是柴油燃烧机8(也可选择天然气、液化气)。火焰燃烧室是一个较大的火源燃烧空间,隔离空气与燃烧废气,柴油燃烧机的火焰在燃烧室内进行燃烧,对火焰燃烧室和对空气集热管进行同时加热,使空气经过空气集热管时将产生的热量带出,火焰燃烧室形成一个高温区。柴油燃烧机在喷油燃烧的同时柴油燃烧机的送风机按量送风,为火源燃烧提供充足的氧气,使火源在良好的燃烧。火源通过燃烧使空气迅速膨胀,将火焰燃烧室的压力增高,在形成压力的情况下,热气从火焰燃烧室进入火焰集热管内,将火焰集热管加热,为空气集热管加热空气提供大量的热量。
2、空气集热管具体原理及结构:空气集热热装置也由两个部分组成,一是空气集热管,二是空气集热风道。空气集热管是采集火焰燃烧室热量的区域,空气集热风道是采集火焰集热管热量的区域。空气集热管是由多根钢管组成,空气集热管内置于火焰集热室内。火焰燃烧时,在加热火焰燃烧室的同时也同时加热空气集热管,使空气集热管管壁的热量迅速提高,送风风机将空气首先强压送入空气集热管内,将热量带出,再进入空气集热风道,再次对火焰集热管的热量进行采集。送风风机通过送风,分别对火焰燃烧室和火焰集热管产生的热量进行两次采集,使空气得到充分的加热,加热后的空气可直接排放到需要取暖的室内或为粮食干燥提供了充足热能。通过两次加热可使热空气温度可达到210°C以上。
空气分别通过空气集热管和空气集热风道对火焰集热室和烟管空气集热管进行二次循环采集热量,使尾烟排放温度达到最低值。使整个干燥过程中热耗减少到最低,干燥成本大幅下降。该热风炉充分的解决了烟尘对干燥物料的污染和热量的排出损耗。
该干燥机的具体工作原理:
当干燥机需要工作时,打开燃烧机8、送风风机7、驱动减速机18、螺旋进料器21和斗式上料机22,驱动减速机18通过旋转链条19拉动链轮组20旋转,链轮组20旋转使粮食干燥仓筒整体进行整体旋转,干燥仓筒整体旋转的同时带动螺旋进料器21旋转,粮食通过螺旋进料器旋转将粮食推入首段干燥仓筒内,分撒在各个载粮斗内。粮食通过干燥仓体的旋转,载粮斗随干燥仓的旋转而旋转,载粮斗通过旋转将粮食由下向上进行运动,当载粮斗向上运行到顶端时,载粮斗自然倾斜,使粮食由上自下进行抛撒,热风炉27直接内置于干燥机干燥仓内,柴油燃烧机在火焰燃烧室1内进行燃烧,对火焰燃烧室1和空气集热管3同时进行加热,使空气经过空气集热管3时将产生的热量带出,并进入到空气集热风道4,再次对火焰集热管2的热量进行采集。送风风机通过送风,分别对火焰燃烧室和火焰集热管产生的热量进行两次采集,使空气得到充分的加热,加热后热风连续对粮食进行加热。干燥仓体连续旋转,粮食通过倾斜安装的载粮斗在运动的过程中向前移动,反复循环使粮食从首段干燥仓流向中段干燥仓,再进入末段干燥仓,最后从出料口流出。同时,热风炉产生的热风直接随单粒悬浮的粮食一起行走并直接加热,使粮食受热均匀,水分蒸发速度快,蒸发水分彻底。
本发明提供的干燥机,根据人工在自然环境下晾晒粮食的基本原理,将太阳照射热、自然风量、人工翻动及晾晒时间等四大干燥基本要素合为一体。封闭式两循环的热风炉加热空气产生的热能代替了太阳照射热;风机送风代替了自然风量;载粮斗旋转使粮食由上自下进行抛撒代替了人工翻动;粮食在干燥仓内通过旋转运动,延长的时间代替了晾晒时间。
该发明通过采用三段式干燥仓的工作方式,实现了温度、风量、风压、速度合理组合,单独控制,实现了粮食在运动的状态下,自由分散、单粒悬浮。粮食在干燥仓内热空气随粮食一起行走,对粮食进行均匀加热并将其体内水分散发,并将散发出的湿气进行及时排放,从而达到干燥粮食效果。
本发明还具有以下有益效果:
1、热风炉直接内置于干燥机仓内,确保了热风炉产生的热量得到充分的利用,避免了热量流失,使炉体内的热量100%被粮食所吸收。减少热能消耗,降低干燥成本,从而大大提高燃料的热利用率。
2、热风随粮食一起行走,连续为粮食进行加热,使粮食受热均匀,水分蒸发速度快,蒸发水分彻底。
3、大大地缩小了干燥机的体积,实现了干燥机整机移动的可能。减少了粮食往返运输的成本和燃料运输的成本。
4、热空气清洁,干燥物料不被污染。
5、热风炉的温度可通过电控***进行控制,任意设置温度,使温度平稳、可靠。
6、该热风炉组成的粮食干燥机,由于其热风炉采取双封闭各自独立循环设计,使火焰集热室管和空气集热装置两部分各自封闭,实现风、烟分离,相互封闭,各走其道。在热风炉的火焰燃烧室1内,空气集热管直接内置于火焰燃烧室1内,加热速度快;在火焰燃烧室1外,空气集热风道包裹着火焰集热管,风从火焰集热管外壁通过采集火焰集热管热量,使得炉体表面温度不会升高,不会对粮食产生烫伤。同时该干燥机其燃烧热源与被干燥粮食及其他被干燥物料所使用空气进行完全的隔离,相互通过各自的路道,因此,热空气洁净,保证了空气加热过程中的清洁。
7、该粮食干燥机的热风炉将空气作为热介质,反复对空气进行加热,加热速度快,实现了提取热量的最大化,降低了热量的排出损耗。
8、该粮食干燥机中的热风炉燃料采用柴油,配备国外先进的柴油燃烧机,燃料燃烧完全,烟气中CO2含量可达到10-13%,且排烟干净,其烟色等级低于卡拉克(Bacharach)2级,对环境污染小,符合世界上最严格的空气管理条例。燃烧机有多种选择,如柴油燃烧机、天然气燃烧机、液化气气燃烧机。将来天然气燃烧机、液化气气燃烧机普及后,使用它们可大幅度降低排放,有利于环境的保护。
9、本发明干燥机所采用的热风炉,通过对热风炉进行结构优化设计,使其以最小的体积,产生最大的热效率,因此节省能源,能以最少耗能,交换出最大的热量。例如:一台每小时干燥粮食5吨的粮食干燥机,用油量仅为15公斤,相当于一辆汽车的用油量。也可使用天然气,使用天然气的成本更加低廉。
11、该干燥机的热风炉的温度可通过电气控制柜进行控制,控制火焰的给油和给油的时长,随意设定温度,达到温度的调节的效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。