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本研討利用自制的旋風(fēng)式玫瑰花籽烘干機(jī)進(jìn)行干燥工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn),在單要素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選取氣流速度、干燥溫度、分級(jí)器內(nèi)孔直徑3要素進(jìn)行二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn),選用Design-Expert軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,確定醉佳工藝參數(shù)為:干燥溫度85℃、氣流速度19m/s、臨朐烘干機(jī)分級(jí)器內(nèi)孔直徑136mm。此條件下所得玫瑰花籽單位時(shí)間失水率的實(shí)際值與模型預(yù)測(cè)值相比,誤差僅為0.01%/min。研討結(jié)果解決了玫瑰花籽干燥功率低、干燥不均勻的問(wèn)題,為玫瑰花籽的產(chǎn)業(yè)化提供了技能參閱。臨朐烘干機(jī)是一種選用穿流烘干工藝的通用烘干設(shè)備,其外形尺寸(長(zhǎng)、寬、高)分別是:5300mm,1500mm,2400mm,以智能熱風(fēng)爐加熱后的干燥空氣作為烘干介質(zhì)來(lái)對(duì)菌草進(jìn)行烘干,鍋爐可控溫度為200-5000C。本研討對(duì)玫瑰花籽干燥工藝運(yùn)用還處于小試階段,有待進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。
臨朐烘干機(jī)選用階段式烘干工藝,將烘干進(jìn)程分為多個(gè)階段,每個(gè)階段由若干個(gè)“升溫 保溫”進(jìn)程組成。這種工藝實(shí)用性強(qiáng),運(yùn)用廣泛。初期階段,即低溫慢速干燥,通過(guò)低溫加熱,模仿自然干燥,使紫菜失水;溫度從60℃增大到80℃時(shí),單位時(shí)刻失水率增大顯著,溫度從80℃增大到90℃時(shí),單位時(shí)刻失水率較高,且單位時(shí)間失水率根本維持在1%/min左右,可以猜測(cè),溫度持續(xù)增大,其單位時(shí)刻失水率變化很少,能量消耗將會(huì)大幅增加。中期階段,即中溫等速干燥,通過(guò)中溫加熱,是紫菜外形色彩到達(dá)預(yù)期要求;晚期階段,即高溫快速干燥,通過(guò)高溫加熱,使紫菜完全烘干。
溫度傳感器將實(shí)時(shí)采集烘干箱內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)并傳輸至操控系統(tǒng),當(dāng)丈量溫度大于設(shè)定溫度時(shí)即關(guān)閉加熱,打開(kāi)排風(fēng)機(jī)進(jìn)行散熱,當(dāng)丈量溫度小于設(shè)定溫度時(shí)即啟動(dòng)加熱。一起,主風(fēng)機(jī)將加熱的熱空氣送入烘干箱內(nèi),而排風(fēng)機(jī)將熱空氣從烘干箱經(jīng)導(dǎo)流管至加熱器循環(huán)運(yùn)用,節(jié)能環(huán)保提搞效率。臨朐烘干機(jī)技術(shù)關(guān)鍵在于在PTC加熱器上方加裝導(dǎo)流板,且導(dǎo)流板上均勻分布出風(fēng)孔。
臨朐烘干機(jī)
臨朐烘干機(jī)空氣集熱器數(shù)量的斷定。
考慮烘干房的體積、漂亮及成本,集熱器僅裝置在烘房頂部,一塊空氣集熱器的規(guī)格為2 m × 1 m,則1 t 的烘房可裝置9 塊集熱器,共計(jì)18 m2。
烘干房的選材與設(shè)計(jì)
烘干房墻體資料為75 mm 厚的巖棉夾芯板,其中設(shè)有寬1 100 mm 的風(fēng)室,用于放置室內(nèi)機(jī)和循環(huán)風(fēng)機(jī),頂部裝置高300 ~ 400 mm 的風(fēng)道,用于加強(qiáng)烘干房?jī)?nèi)部的循環(huán),以到達(dá)臨朐烘干機(jī)內(nèi)部風(fēng)速和溫度均勻。風(fēng)道和隔板的龍骨框架為20 mm × 20 mm 的方管,板材為彩圖鋼板。當(dāng)鮮棗裝入烘干房后,要把門(mén)、通氣口關(guān)嚴(yán),以減少能量損失,進(jìn)步能量利用率。棗的大小在2 cm 左右,1個(gè)托盤(pán)存放2 層,共6. 25 kg。
臨朐烘干機(jī)控制體系
本體系機(jī)組可以依據(jù)烘干工藝或時(shí)段別離設(shè)置不同工序,每個(gè)工序可以別離設(shè)置不同溫度、濕度和運(yùn)行時(shí)間。用戶依據(jù)烘干的工藝性,設(shè)置好機(jī)組參數(shù)后,即可主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),本控制體系可設(shè)定多段工序進(jìn)行控制。壓縮機(jī)帶有過(guò)電流、過(guò)高壓力和過(guò)低壓力維護(hù),整機(jī)帶有電源缺相、錯(cuò)相、欠電壓及過(guò)電壓維護(hù),同時(shí)體系具有掉電數(shù)據(jù)不丟掉功用。體系開(kāi)機(jī)后,當(dāng)烘干房溫度低過(guò)設(shè)定溫度后,設(shè)備( 壓縮機(jī)) 發(fā)動(dòng),烘干房溫度到達(dá)設(shè)定溫度后,臨朐烘干機(jī)( 壓縮機(jī)) 中止( 處于待機(jī)狀況) 。在烘干加工未完結(jié)的過(guò)程中關(guān)機(jī)或出現(xiàn)故障,則將暫停正在加工的工序。故研討的重點(diǎn)就是對(duì)鏈板式菌草烘干機(jī)干燥室內(nèi)的氣流散布情況進(jìn)行研討。若再次開(kāi)機(jī)或故障解除時(shí)則將接著未完結(jié)的工序繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)烘干加工完結(jié)時(shí),將主動(dòng)彈出加工完結(jié)對(duì)話框并主動(dòng)關(guān)閉機(jī)組,若要再次加工,則需按下開(kāi)關(guān)機(jī)鍵開(kāi)機(jī)即可重復(fù)加工。
臨朐烘干機(jī)烘干室結(jié)構(gòu)優(yōu)化
因?yàn)橥粚渔湴迨絺魉蛶舷赂舭彘g的左右兩頭是無(wú)任何阻止的,而供熱爐提供的熱空氣將由烘干室底部由左右兩頭直接向上活動(dòng),由于左右兩頭的阻力小,大部分的熱空氣流會(huì)由左右兩頭向上活動(dòng),并沒(méi)有從傳送帶穿過(guò),這樣的成果將導(dǎo)致烘干功率低下及能源浪費(fèi),本計(jì)劃對(duì)烘干機(jī)烘干室側(cè)壁增設(shè)擋風(fēng)板,通過(guò)此方式來(lái)減少熱氣流直接向竄。擋風(fēng)板的方位設(shè)在距離底部第5層傳料板高的方位,與側(cè)箱壁成一定視點(diǎn)。降速干燥進(jìn)程是因?yàn)槭艿絻?nèi)因條件控,當(dāng)熱量輸送到濕物料后而物料外表缺乏廊的自在水份時(shí),因?yàn)槌掷m(xù)的溫度升高,當(dāng)物料內(nèi)產(chǎn)生溫度梯度時(shí),臨朐烘干機(jī)熱能會(huì)逐步由外圍向內(nèi)部搬運(yùn),而濕份則相反,它是從物料內(nèi)部搬運(yùn)到外外表。
加擋風(fēng)板的臨朐烘干機(jī)烘干室內(nèi)溫度場(chǎng)散布相對(duì)比較集中。擋風(fēng)板的增設(shè)阻擋了熱空氣向串,提高了烘干功率,縮短了烘干時(shí)刻。熱風(fēng)的進(jìn)風(fēng)方法根據(jù)烘干機(jī)的類(lèi)型分兩種,一種是熱風(fēng)從烘干地道窯的一端進(jìn)入,經(jīng)過(guò)物料小車(chē)上的物料層,隨后從地道窯的另一端排出。對(duì)比可以看出,增設(shè)擋風(fēng)板的作用仍是比較明顯的,極大的消除了傳料板與側(cè)壁之間的空隙,有用的阻止了熱空氣向上的活動(dòng),使溫度散布相對(duì)更集中,因此該增設(shè)擋風(fēng)板的計(jì)劃在理論上是可行的。
運(yùn)用ANSYS Workbench的FLUENT對(duì)臨朐烘干機(jī)干燥室內(nèi)流場(chǎng)分布進(jìn)行了模仿剖析,就對(duì)同一風(fēng)速下不同風(fēng)溫的溫度場(chǎng)的數(shù)值剖析成果進(jìn)行了模仿。特別對(duì)烘干機(jī)干燥室內(nèi)溫度場(chǎng)散布非均勻性問(wèn)題,指出了增加擋風(fēng)板的優(yōu)化改進(jìn)。因?yàn)槠洳僮鬟M(jìn)程的復(fù)雜性,一直遭到世界各國(guó)研究者的關(guān)注,研究人員也一直對(duì)其進(jìn)行研究。再針對(duì)優(yōu)化計(jì)劃進(jìn)行數(shù)值模仿,比較未優(yōu)化之前的成果,增設(shè)擋風(fēng)板有利于烘干室內(nèi)溫度場(chǎng)的均勻性的改進(jìn)。
當(dāng)臨朐烘干機(jī)內(nèi)溫度傳感器檢測(cè)到烘房?jī)?nèi)的溫度小于設(shè)定的方針溫度,而且集熱器內(nèi)的溫度傳感器檢測(cè)到的溫度大于烘房?jī)?nèi)溫度傳感器檢測(cè)到的烘房?jī)?nèi)溫度時(shí),控制器經(jīng)過(guò)繼電器打開(kāi)輔佐電加熱器和集熱器送風(fēng)風(fēng)機(jī),給臨朐烘干機(jī)加溫,當(dāng)烘房?jī)?nèi)溫度大于方針溫度 1℃ 時(shí),控制器關(guān)閉輔佐電加熱器和集熱器送風(fēng)風(fēng)機(jī)。臨朐烘干機(jī)分級(jí)器內(nèi)孔直徑D取值150~160mm時(shí),樣品A、樣品B實(shí)驗(yàn)的出籽率均大于50%,故烘干機(jī)使用此區(qū)間的內(nèi)孔直徑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),有未干燥或未干燥徹底的玫瑰花籽排出。
當(dāng)臨朐烘干機(jī)內(nèi)溫度傳感器檢測(cè)到烘房?jī)?nèi)的溫度小于設(shè)定的方針溫度,可是集熱器內(nèi)的溫度傳感器檢測(cè)到的溫度小于烘房?jī)?nèi)溫度傳感器檢測(cè)到的烘房?jī)?nèi)溫度時(shí),控制器經(jīng)過(guò)繼電器只打開(kāi)輔佐電加熱器,給烘干房加溫。在溫度監(jiān)控的同時(shí),控制器對(duì)烘房?jī)?nèi)的相對(duì)濕度也進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)烘干房?jī)?nèi)的濕度傳感器檢測(cè)到烘房?jī)?nèi)相對(duì)濕度大于方針相對(duì)濕度時(shí),控制器開(kāi)啟排濕風(fēng)機(jī),當(dāng)烘房?jī)?nèi)的相對(duì)濕度小于方針相對(duì)濕度- 1%時(shí),排濕風(fēng)機(jī)關(guān)閉。加熱器的熱風(fēng)通過(guò)導(dǎo)流板,一部分熱風(fēng)經(jīng)出風(fēng)孔吹出,一部分從導(dǎo)流板的四周吹出,使加熱更均勻。