烘干设备范文

导语：如何才能写好一篇烘干设备，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：微生物酵母粉干燥系统；烘干设备；工作原理；生产工艺；食品业；发酵业 文献标识码：A

中图分类号：TS201 文章编号：1009-2374（2016）33-0029-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.015

1 概述

啤酒发酵过程中，会有大量废酵母泥产生，以前啤酒厂把生产过程中产生的大量的酵母废液直接排放掉，活性极强的单细胞酵母在排放以后对环境造成了极大的污染。微生物酵母泥是一种泥浆状混合物，营养丰富，可以以此作为原料制作各类饲料或生物肥料所必须的添加剂，因此其具有很高的经济价值。但由于微生物酵母泥含水率太高（一般大于90%），且要求回收后的微生物酵母粉的生物活性不低于98%，干燥过程中，酵母泥的物料温度不得超过80℃、干燥时间不得超过1分钟等诸多苛刻技术，普通工艺及设备很难保证。

2 酵母烘干机工作原理

本项目系统的干燥原理是物料以薄膜状态覆盖在回转烘缸的表面，在回转烘缸内部通入蒸汽，加热烘缸工作面，一般加热至90℃左右，使热量传导至料膜，并按“索莱效应”，引起料膜内湿分向外转移，当料膜外表面的蒸汽压力超过环境空气中蒸汽分压时，则产生蒸汽和扩散作用，达到干燥目的。干燥系统中的圆柱状烘缸是一种内加热传导型转动干燥设备，其旋转的烘缸（滚筒）是一外表面经过加工、表面光洁度极高的金属空心圆筒，在传动装置（大小齿轮传动）的驱动下，烘缸绕轴向转动。浆料在预热槽内进行预热，预热到50℃左右，通过给料控制系统输入烘缸下部浸料槽内，烘缸浸入60～80mm，旋转的烘缸外表面便沾涂上一层浆料（即薄膜厚度），物料随烘缸一起转动，当转到限位装置时，通过限料管使黏附的物料层厚度均匀，保证物料最终的干燥状态均匀。烘缸内通入蒸汽压力为0.25～0.3MPa，在转动过程中，料浆在烘缸外壁被加热，水分汽化后由引风机排出。烘缸转动一周，物料完成烘干，结片物料在烘缸外壁由刮刀完成卸料，落到出料口收集。

3 酵母烘干机主要结构和性能

各主要部件性能：预热原料仓分内外两层，从烘缸内部被排出来的90℃～100℃的液化水通过夹层内部，加热夹层外部的原料，被预热后温度到50℃左右的酵母液通过连接管进入浸料装置进行烘干，这样既利用了蒸汽液化水的余热，节省了能源，又能大大提高烘干的效率。烘缸采用的材料为HT200，由缸体和两端的缸盖组成，在制造质量上要求不许有穿透和过大的砂眼，必须经过耐压测试且达到相关压力要求，烘缸外表面需经过磨光和内表面镟光，使整个烘缸壁保持厚薄一致，以保证整个烘缸的安全、平衡和各处传热均匀。本机的限料装置，限位采用无缝钢管，两端用轴承支撑，通过调节顶丝的松紧程度来调整好钢管和烘缸壁的间隙即可达到限制料层厚度的效果，简单实用。本机的刮削装置采用重型刀架和分段式刀片组成，避免因局部磨损或缺损儿更换整个刀片，有利于调整及更换，刀片采用耐磨锰钢材料，使用寿命长，并省去磨刀程序及系统。整个装置采用全液压控制，由手动油泵对刮削装置的刮削压紧力度进行调整，极其方便快捷，可根据生产现场实际情况随时调整压紧力度。本机浸料装置采用倾斜结构，便于进料和清理内部余料，不至于因设备结构性问题积料，而导致储存箱体内残余物料的变质、腐烂。本机设计有轴流风机和不锈钢材料排风罩，以加快圆柱形烘缸表面的气流速度，快速干燥物料的同时，使用寿命长，不易腐蚀。因物料在被刮削装置刮下时呈大片状，不利于物料的输送及粉碎进料，系统出料部分采用打散输送装置，使烘干后的物料在输送过程中被切割成小块，利于粉碎。

4 酵母烘干机的特点

（1）本机与物料接触部件的烘缸采用高标号经磨削加工的铸铁制造，具有防腐蚀、无污染、热效率高、耗能少等特点；（2）本机采用蒸汽加热，热量由筒内壁传到筒外壁，再穿过料膜，无烘干介质带走的热损失，因而热利用率高、耗能少，一般能达到70%以上；（3）本机设计有预热原料仓，利用了蒸汽液化水的余热，节省了能源，又能将烘干的效率提高20%左右；（4）本机采用低温、快速干燥工艺和设备，干燥时间不超过15s，以保证微生物酵母泥燥成为微生物酵母粉后，微生物酵母菌的生物活性大于98.8%；（5）本机可根据物料特性迅速调整物料的干燥温度及干燥时间，以保证系统的干燥强度能达到50kg H2O/（h・m?）以上；（6）干燥后物料的含水率由90%降至9%以下，方便运输和储存；（7）本机具有结构紧凑、占地少、操作简单、维修简便等特点。

5 酵母烘干机的技术参数

酵母烘干机的技术参数如表1所示。

6 本项目研发过程中所获荣誉

第一，本项目系统被河南省科学技术厅鉴定为河南省科学技术成果，成果编号为9412010Y1745。

第二，本项目成果被河南省科学技术厅列为河南省成果转化计划项目，项目编号为122201310001。

第三，本项目系统研发和改进中申请并获得授权多达14项国家实用新型专利，如下：（1）啤酒酵母干燥机，专利号ZL 200920090842.5；（2）一种酵母烘干机落料收集装置，ZL 201320247514.1；（3）酵母干燥机用预热原料仓，ZL 201320798376.2；（4）一种冷凝水控制旁通酵母干燥机，ZL 201320798385.1；（5）酵母烘干机用排气净化装置，ZL 201320798474.6；（6）酵母干燥机用湿式除尘器，ZL 201320798517.0；（7）一种带有泠凝水控制系统的酵母干燥机，ZL 201320798573.4；（8）一种酵母干燥机冷凝水回水装置，ZL 201320766976.0；（9）一种酵母干燥机冷凝水回水自动清理装置，ZL 201320767102.7；（10）带有布料装置的酵母烘干机，ZL 201320767237.3；（11）酵母干燥机给料控制系统，ZL 201320767271.0；（12）适用于酵母干燥机的原料仓装置，ZL 201520022671.8；（13）一种酵母干燥系统，ZL 201520660649.6；（14）一种适用于酵母干燥机的料液仓，ZL 201520686274.0。

7 部分工业应用实例

第一，济南正青饲料有限公司是一家主营啤酒糟、酵母的公司，该公司于2015年2月采购了我公司一套JHD2030型酵母烘干系统，实际安装地点为陕西宝鸡，经过调试，实际产能达到110～120kg/h，完全满足了客户的要求，给客户创造了可观的经济效益。

第二，广东东洋洛克公司于2013年9月采购了我公司两套高配置全不锈钢的JHD2030型酵母烘干系统，然后出口到柬埔寨，经过调试，实际产能达到110～120kg/h，至今仍然正常生产，客户非常满意。

近几年来，我公司的酵母烘干系统已经抢占全国各地的市场，并且已出口到越南、马达加斯加、菲律宾等国家和地区。具体的设备现场照片以及生产视频已经上传到我公司网站，欢迎广大读者及客商垂询。

参考文献

[1] 潘永康，等.现代干燥技术[M].北京：化学工业出 版社，2006.

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【关键词】微波加热；蚕蛹烘干；微波烘蛹

0 前言

我国桑蚕养殖和茧丝绸加工量均为世界第一，我国每年缫丝厂产出的湿蚕蛹就有几十万吨。在干的蚕蛹中，含有25%-29%的蚕蛹油，以及51%-59%的蛋白质，还含有多种氨基酸和维生素。蚕蛹的综合利用大有可为，可以简单加工成饲料和肥料，深加工成保健品和药品。每个缫丝厂每天都有大批量的鲜湿蛹下脚料产出，这些鲜湿蛹必须要及时烘干打包好，否则就会发臭变质腐烂，不仅失去宝贵的利用价值，随意丢弃还会滋生病菌污染环境，所以发展蚕蛹烘干技术是很有前景和必要的。

那目前我国缫丝厂湿蚕蛹烘干技术怎样呢？很多地方还是采用原始的摊开自然晾晒来晒干蚕蛹，这种方法占地大、干燥时间长、效率极低，虽然省了设备成本，但是人工成本很高。另一种是常见的土砖烘干房，通过然烧柴火或者煤炭产生热量来烘干，这种方法烘干效率不高还要消耗大量的木材或煤炭，由于烘房温度不均匀，烘出的干蛹干燥程度不好控制。比较先进一点的就是采用红外热风烘干设备来烘干蚕蛹，它依靠大功率的红外发光丝发热，配合风机提高蒸发效率，它是能提高烘蛹效率，但大批量烘干蚕蛹速度不够快，耗电能也大。所以我们要寻求更加高效节能的蚕蛹烘干方法，开发可以生产线式大批量快速烘干蚕蛹的设备。

本文介绍一种采用微波加热技术来烘干蚕蛹的方法，可以实现大批量蚕蛹快速烘干，烘干过程要尽量机械自动化，更加节能高效。

1 微波烘蛹的实现方法

1.1 微波原理

微波是一种高频率的频率范围约在300MHZ～300000MHZ电磁波，微波量子的能量为199×10-25j～1.99×10-22j，它具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大基本特性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。微波能够透射到生物组织内部使偶极分子和蛋白质的极性侧链以极高的频率振荡，引起分子的电磁振荡等作用，增加分子的运动，导致热量的产生。物质吸收微波的能力，主要由其介质损耗因数来决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强，相反，介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱，吸收微波越多物资发热量就越大。

可以产生微波的器件有许多种，但主要分为两大类：半导体器件和电真空器件。电真空器件是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件，或称之为电子管。在电真空器件中能产生大功率微波能量的有磁控管、多腔速调管、微波三、四极管、行波管等。在微波加热领域特别是工业应用中使用的主要是磁控管及速调管。如今微波加热技术应用已经很成熟，它的显著特点是加热效率高，设备成本低，最常见的微波加热设备就是我们家家户户用的微波炉。

鲜湿蚕蛹的烘干，就是要烘除其表面和体内的水分。水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力；而蛹体本身蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小，其对微波的吸收能力比水小得多。因此，利用微波对物体的选择加热特性，可以针对性的对湿蚕蛹进行加热烘干，而且这种微波有目的性的体内加热要比红外热风外部加热快速节能很多。另外微波加热还有很好的灭菌效果，微波杀菌是利用了电磁场的热效应和生物效应的共同作用的结果。微波对细菌的热效应是使蛋白质变化，使细菌失去营养，繁殖和生存的条件而死亡。这样运用微波技术烘干的蚕蛹就等于有了一次彻底的灭菌处理，更加有利于干蚕蛹后期的存储运输不变质。

1.2 微波烘干设备的设计

如上图：微波烘蛹设备示意图，湿蛹由喂料机均匀的铺到传送带上，经由传送带匀速送入烘干箱，经过多级的微波阵列加热和排风阵列除湿，出烘干箱的蚕蛹已经烘干，干蛹由传送带送入出料桶。这样运用微波技术来实现蚕蛹快速烘干，整个烘干过程实现机械自动化。此设备主要由烘干箱、控制主机、喂料机、传送带、出料桶组成，下面具体阐述。

烘干箱：它是整个烘干设备最主要部分，负责蚕蛹的微波加热和排风抽湿，它由多个微波阵列和排风阵列一节一级串联组成；每一级阵列有三组磁控管来发生微波，由三个抽风机来排风对流；每一级阵列的微波发生功率和排风功率可以独立程序调控，每一级阵列都有温湿度检测装置以自动计算蚕蛹温湿度，这个阵列的级数多少根据设备的烘蛹产量及速度要求来配比。

控制主机：它是整个烘干系统控制核心，可编程逻辑控制器、变频器、触摸屏、数据采集模块、继电器组、空开组的等电路模块都安放在这里；所以整个系统的数据采集、数据运算、控制命令解析、人机数据交换等都是在这完成的。它也是烘蛹设备操作人员的控制台，操作员就是在这里配置烘蛹参数、监控烘蛹实时状态、控制烘蛹设备运行的。操作员配置好烘蛹参数后，主机可以根据每一级阵列的温湿度自动控制微波加热量和排风量、传送带的传送速度、喂料机的下料速度等来实现整个蚕蛹烘干过程的自动控制。

传送带：它贯穿烘干箱，负责整个烘干过程的蚕蛹运送，传送带的传送速度是主机实时变频可调的，以实现主机的自动控制及人工实时可调。

喂料机：负责将湿蛹均匀的铺在传送带上，它是由电机来回震荡实现自动喂料，它的喂料速度应是实时可调的，以实现主机的自动控制及人工实时可调。

出料桶：负责接装传送带从烘干箱送出的干蚕蛹，它应设计有利于干蚕蛹的快速打包，以适应烘蛹设备生产线式不间断工作。

2 总结

综上所述，微波加热技术可以在蚕蛹烘干中运用，且这种细胞体内部精准加热比自然晾晒、红外热风加热等外部热辐射方式加热要节能高效，并且有更好的灭菌效果。本文所述的微波烘蛹设备可以实现大批量蚕蛹快速烘干，整个烘干过程实现机械自动控制，生产线式不间断作业；微波烘蛹设备相对于红外热风烘干设备，它的烘干速度更快，更加节约电能，设备自动化程度更高，人员操作更简化，更适合生产线式大批量烘蛹作业。

【参考文献】

[1]董金明，邓辉.微波技术[M].北京：机械工业出版社，2010.

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8月25日，由山东省科技厅主持，由中国纺织工业协会副会长高勇任组长，中国工程院院士陈蕴博、中国纺织科学研究院原院长贾路桥任副组长，由中国印染行业协会、中国纺织机械器材行业协会、中国棉纺织行业协会、中国毛纺织行业协会、中国机械科技研究总院、山东省纺织行业协会、如意集团、鲁泰集团的教授、高级工程师等组成的专家鉴定委员会对泰安康平纳机械有限公司研发的CM101―350多功能缩绒柔软整理机、CMW-80微波烘干机、WPF-SM／3―11型湿刷机进行了认真的查阅、考察、质询和讨论后通过了鉴定。专家一致认为：这三个设备集成创新性强，自动化程度高，品种适应性广，运行稳定可靠，节能降耗效果显著，推广应用前景广阔，填补国内空白，分别达到达到国际先进水平和国际领先水平。

CM101-350多功能缩绒柔软整理机通过气流技术、自动化控制等技术系统集成，创新地研制出具有水洗、柔软、缩绒、烘干等多种功能的缩绒柔软整理机。解决了目前纺织后整理设备中功能单一、产品适应性不强等问题，提升了产品品质，达到了多功能整理效果。与传统水洗机相比，节约用水2／3，节约蒸汽40％，节约助剂1／3，价格比进口设备低30％～50％，具有的洗涤、缩绒、柔软、烘干及干态整理等多功能，减少了工序之间的转移，降低了工人的劳动强度，提高了生产效率，具有的特殊整理效果提升了产品的档次，提高了产品附加值。

CMW-80微波烘干机在国际上首次将微波干燥技术创新性地应用在纱线及散纤维工艺，烘干质量高、效果好、周期短、能耗低、纤维损伤小、柔软度好等优点，与传统热风烘干、射频烘干相比，节能效果显著。同时采用PLC和远程控制技术，实现烘干设备自动、高效和远程控制，适合于少无人化染色车间使用。微波烘干技术与热风烘干相比节能30％～40％，与国外射频烘干技术相比，节能15～20％，具有设备维护成本低、烘干效率高等特点，是传统纺织印染行业纱线干燥技术的创新性革命。

WPF-SM／3―11型湿刷机采用新的工艺路线，解决了目前设备中工艺落后、功能单一、整理效率低等问题，开发出具有双面湿刷功能的后整理设备。主要创新点：采用“4浸、3轧、14刷”新工艺流程；每个刷辊独立变频控制，可根据织物工艺要求任意调整湿刷辊位置及转速；各单元速度同步控制，保证了织物湿刷、卷装张力一致：采用先进的控制技术，工艺参数的在线检测，操作简单，可靠性高。与进口设备相比，价格低30％～50％，同时双面刷毛提高了生产效率，节省劳动时间，保证了产品质量。该设备满足了广泛的品种适用性发展方向，降低生产成本，使产品更具有市场竞争力。

中国纺织工业协会副会长高勇在会后接受记者采访时说：现场看了这三个新设备后，感到非常振奋。这三个设备的新技术都已经走在我国染整设备的前列，是后整理多领域交叉科研成果的重大突破，有些达到世界先进水平。随着康平纳机械有限公司这三个新设备的投放市场，必将对纺织行业产业结构调整和升级起到推动作用。

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关键词：滚筒烘干机；筒体结构；烘干物料；单筒式；套筒回流式；抄板传热式 文献标识码：A

中图分类号：TH122 文章编号：1009-2374（2015）21-0041-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.21.021

滚筒烘干机因为其自身特点被大量运用在诸如农业、工程、化学、医学等各个领域，筒体作为直接与所烘干物料接触的部件，它的结构对于滚筒烘干机的烘干效率有着至关重要的作用，所以对滚筒结构的探索研究存在着重大的意义。滚筒烘干机的主要工作机理就是热气体对流，它依靠特有的热能提供装置，将产生的热能以热气体的形式对流传输到与它接触的潮湿物料外层，然后通过外层传递到里层，最终蒸发掉物料的水分。物料的另一种热能来源是热气流加热筒壁及抄板以后，筒壁及抄板通过表面接触的方式将热能传递给物料。因此，热气流的温度和筒壁及抄板与物料的热交换面积是关系到滚筒烘干机效率的两大主要因素。笔者将通过以下几种滚筒式烘干机，探究滚筒烘干机筒体结构对物料烘干效率的影响。

1 单筒式烘干机

对于单筒式滚筒烘干机来说，是将所要烘干的物料依次经过进料箱和进料溜进入到烘干机的筒体内部，然后在螺旋式抄板的推动作用下，将物料逐渐向后推送。烘干机在放置时是倾斜放置的，这样烘干物料就在自身重力及滚筒回转力的双重作用下向后端溜去，与此同时，螺旋抄板在不断地翻动，到了上部又进行抛洒，这些作用使得物料在筒体内部匀称的受热，与通体内部的热气流进行对流，在物料不断抛撒的过程中，物料的水分就慢慢地被蒸发掉，最终实现了物料的烘干。单筒式烘干机中物料的烘干时间一般为20～30分钟，所以它的机身长度大概也是20～30米。单筒式烘干机有构造简单，便于操控的优点，但与此同时，它也有热交换面积不大，机身占地较大，热能损耗量较多等缺点。

2 套筒回流式烘干机

套筒回流式烘干机内部构造较为复杂，它主要由支撑结构、传动结构、筒体结构、进料结构、出料结构等多部分构成。套筒回流式烘干机的筒体是依据滚筒式烘干机烘干物料的基本机理设置而成的，为使烘干机的烘干效果有所提高，套筒回流式烘干机通过增加物料热交换面积的方式，设置了三个筒体，分别为外筒、内筒及中筒。这样的设置使每两个筒之间依次构成了内筒空间、内筒和中筒空间以及外筒与中筒空间三个受热空间。当烘干机启动工作状态后，物料通过进料槽进入到套筒回流式烘干机的内筒一端，然后通过导料构件擦混入内筒，当烘干机转动的时候，物料就受到扬料板的作用力，在周向被持续的扬撒和纵向翻动，充分接触到内筒里的高温传热介质进行热交换，物料通过环流的方式由三个筒传到出料罩处的料斗之中。在套筒回流式烘干机烘干物料的过程里，从物料蒸发出来的水蒸汽和其他物质通过出料罩上方的抽气装置抽离到其他装置中。

与过去的单筒式烘干机比较，套筒式回流烘干机的主要特征如下：

第一，新型的套筒式回流烘干机设置了三个套筒装置，这使得物料在三个筒内部可以匀称地分散开来，增大了物料与传热介质的热交换面积，一般能达到单筒式烘干机3倍之多，另外，由于套筒式回流烘干机的多筒结构，它可以同时烘干更多的物料，其烘干容量也能达到传统单筒式烘干机的2倍。

第二，物料和热气体的热量传导应用的是回流的方式，所以物料能够与热气体进行更长时间的热交换，从而使得套筒回流式烘干机的耗能较低。应用相同容量烘干机不到一半的燃料，它就可以烘干相同的物料，且效率还更快。

第三，套筒式回流烘干机体积较小，仅为相同容量烘干机的一半左右。

第四，套筒式回流烘干机可用于多个行业领域的烘干作业，且其不与烘干物料反应，不排除有害气体，也不容易被烘干物料弄脏，最重要的是它的烘干效果也非常好。

3 抄板传热式烘干机

现实中还存在一些不可以直接跟烘干机筒体等接触的物料，比如食品医药等。另外，诸如煤粉等物料极易受热起燃，所以也不适用于传统烘干机，对于以上这些特殊的烘干物料，一般采用间接传热的烘干机。由于这些特殊物料不能直接与烟气对流且温度需要得到控制，所以，间接式传热烘干机可以通过传热壁来进行热量传递。抄板传热式烘干机设计时为增大物料的热传递面积，把扬料板（即抄板）设置成了锯齿状，这样可以令筒内壁与扬料板产生十道烟气道扬料板夹层内腔，筒内装有中心火管。

抄板传热烘干机的放置角度为2°左右，中心火管在进料的一端和燃烧室相连，然后在出料的一端通过短火管和烟气道抄板中间层相连。如此一来，热气体由进料端进入直到到达出料端，然后通过多根短火管来到抄板的内腔里，再顺着抄板内腔回到入口一端被抽走。扬料板则通过烘干机较高的一端进入，到达中心火管与抄板之间后边翻滚边向前运动，中心火管和小火管，以及抄板将热量从烟气传递到物料，物料析出来的水蒸气则被排气机由烘干机进料口带出去。

抄板传热式烘干机由于其结构特殊性，可以运用在各种物料不能与烘干机内热气体接触的情况下。相比较起来，它的烘干成本较低，可以应用各种质量的煤体及油体燃料，且烘干物料的产量也较高。另外，抄板传热烘干机还有烘干效果好、操作简便等优点。

4 结语

通过以上分析可以看出，单筒式烘干机构造简洁，操作方便，但也有能耗较大的缺点，所以它适用于一些规模较小，烘干量不大的工程中。而套筒回流式烘干机由于其烘干容量大，燃料能耗低，设备结构复杂等特点，可以应用在一些规模较大，烘干总量较大的工程中。此外，对于那些所需烘干物料不能直接与热气体等直接接触的情况，可以选用抄板传式烘干机，它有成本小、可以间接传递热能的特点。

通过对滚筒烘干机筒体结构对烘干物料影响的研究可以发现，不同类型的筒体结构可以满足不同情况下的烘干作业工程，在实际工作中，我们可以根据自身情况从能耗要求、烘干规模、烘干物料特殊性、烘干场地、烘干要求程度等多个方面入手，选取最符合项目要求的烘干机，从而达到以最经济的方式实现烘干作业的

效果。

参考文献

[1] 郭小峰.滚筒式油菜籽烘干机的研究[J].农机化研究，2011，（1）.

[2] 侯建华.小型滚筒式谷物烘干机的研制[J].农机化研究，2010，（10）.

[3] 文小平.滚筒式牧草烘干机控制系统非线性回归模型[J].农机化研究，2011，（8）.

[4] 周修理.四重滚筒式牧草烘干机控制系统应用研究

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一、品种概况

辣椒隶属于茄科辣椒属，为一年或多年生草本植物，是人们喜食的蔬菜之一。作为世界上最大的辣椒生产国和主要消费国，我国辣椒种植面积约150万公顷，占世界辣椒种植面积的40%，辣椒总产量约3000万吨，约占世界辣椒总产量的46%，经济总产值已超过700亿元。种植面积较大的省份有江西、贵州、湖南、河南、四川、河北、新疆、陕西和湖北等。辣椒种类很多，主要用于鲜食、干制或加工，适于干制的辣椒主要有线椒、朝天椒、山樱椒等。

二、辣椒干燥特性

新鲜辣椒的含水率高，一般为80%～90%。我国适于干燥的辣椒品种很多，不同品种辣椒的干燥特性差异较大，影响干燥特性的因素主要如下：

1.单个辣椒重

不同品种辣椒的单果重有明显差别，如天鹰椒、红太阳等小辣椒，一般只有3～5厘米，平均单果重不到2克，而羊角椒、线椒等品种体型较长，一般超过10厘米，平均单果重约5克左右。相比较而言，单果重较大的辣椒烘干时间长，而单果重较小的辣椒容易烘干，相对烘干时间短。

2.形状

单果重相近的品种，不同形状辣椒的干燥情况有差异，单果重相近情况下，与圆形或长圆形的樱桃类辣椒相比，形状呈线状的辣椒由于比表面积相对较大，一般干燥过程平均干燥速率较高，烘干时间偏短。

3.蜡质层及表皮厚度

不同辣椒的蜡质层和表皮层厚度有差别。蜡质层和表皮层越厚，越难以烘干。在烘干果皮特别厚的品种时，建议将辣椒切开或者切断后再烘干，以免烘出内部水分无法排出的软辣椒干。

三、辣椒热风烘房干燥操作参考规程

辣椒的保鲜期很短，鲜椒在采收后2～3天内累积损失高达12～15%，因此干燥是辣椒加工中不可缺少的一步。辣椒的干制，就是将湿基含水量80%以上的鲜椒降低到16%左右，经干制后的辣椒水分含量降低、体积变小、重量减轻，便于贮藏、包装、运输和再加工。目前，我国大部分省份辣椒短时期内产量较大，必须进行集中大量烘干。相比于其他烘干技术和设备，热风烘房处理量大，结构简单，造价适中，成为了农户首选的烘干技术设备。

利用热风烘房干燥采收后辣椒的流程如下：

采收后新鲜辣椒拣选装盘装车烘干干品分拣分级包装贮存。

1.拣选

拣选出有断裂、霉斑、损伤或虫蛀的辣椒，以及未红的绿色辣椒，同时清除灰尘、叶梗等杂物，以保证干制后成品质量。

2.装盘、装车

将拣选后的辣椒平铺至烘盘上，装料量每平方米约8.5千克，装料厚度约为5厘米。每批次烘干辣椒原料应尽量做到是同批次采摘，不同批次采摘的辣椒应尽量分房烘干。

烘盘装车时应注意保持水平，若遇阻碍，应及时修正，不可硬装。烘房内应装满烘车，若物料量不足以装满烘房内全部烘盘时，应从下往上同样间隔放置烘盘、并保持烘车装盘数量基本一致。烘车推入烘房时，应避免大幅振动，平稳推入。

3.烘干

（1）设置热风烘房烘干工艺，以烘干陕西省宝鸡市陇县的线椒的工艺为例，见表1。

（2）点火，升温。

（3）按照《烘干设备使用说明书》或相关操作规程设置、启动、控制烘干。

（4）成品品质控制

目前，国家标准对辣椒干含水量的要求是不高于14%，用户可根据市场情况、辣椒干不同用途、不同储藏条件确定辣椒干的最终水分，可在烘房内不同部位取3次以上成品测量平均水分。烘干后出车、并于阴凉房内冷却至室温后分拣分级。干品应在防雨、通风环境下储存且避免长时间日照。

4.干品分拣、分级、包装

（1）干品分级标准。可参照《GB/10465-1989辣椒干》中辣椒干制产品的要求进行成品分拣分级，主要包括外观形状、色泽和杂质等，如表2所示。（见46页）

（2）分拣分级。农户可将辣椒干置于洁净贮藏室的分拣台上分拣、分级，除去杂质，不同级别的分开放置包装。成品水分未达到要求的，再次烘干或阴干。

（3）包装。辣椒干的包装材料必须坚固洁净、干燥、无破损、无异味、无毒性、不损害辣椒干的色泽及其他特征。

5.贮存

辣椒干应贮存在干燥通风良好的库房里，温度20～25℃为宜。禁止露天存放。禁止与有毒、有污染和潮湿物品混贮。贮存辣椒干在一年内不允许发生霉斑和霉变。

6.注意事项

（1）首次烘干前必须检验烘房风量分布的均匀性。检验时首先启动热风机，用质量较轻的纸在烘房内各点测试风量情况，若发现风量盲区时，可采用分风墙或类似功能装置进行挡风调节。

（2）由于每次装料情况存在差异，烘房内各点温度及干燥程度不可能绝对均匀，在烘干过程中出现类似情况时可适当延长烘干时间，必要时需对物料进行换位处理（如前后交换）。

（3）如果设备出现故障，应尽量保持热风供给，此时不要出料，待故障排除后再重新开机烘干。

篇6

【关键词】批式；粮食烘干机；螺旋运输机；斗式提升机

1 粮食烘干机介绍

粮食烘干机是通过热源，提升粮食的温度，带走粮食内的水分，使之达到安全储存要求的含水率。国外粮食烘干机起步于20世纪40年代，50年代到60年达国家基本上实现了粮食烘干机械化，60年代到70年代粮食烘干实现了自动化，70年代到80年代粮食烘干向高效、优质、节能、降低成本、电脑控制方向发展，90年以后粮食烘干设备已经达到系列化、标准化。近年来，在粮食烘干过程的计算机摸拟方面取得了较大的进展，传统软件和专用软件的不断开发，对粮食烘干机械的设计和产品质量的改进起到了极其重要的作用。

我国粮食烘干机械的发展是从解放初期仿制日本、前苏联等国外的烘干机开始的，起步较晚。上世纪90年代正式起步，烘干机使用率低。中国作为世界上最大的粮食生产国和消费国，粮食来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等原因，造成的粮食损失就高达5%。若按年产5亿吨粮食计算，粮食年损失量相当于2500万吨，国内粮食烘干机械保有量以年均50%左右的增幅快速攀升，但每年机械烘干粮食仅占全国粮食总产量的1%左右，而世界发达国家机械粮食烘干能达到总产量的95%左右。

粮食烘干机结构形式多种多样，按照不同分类方法，有不同的产品。按加热方式分类：对流式、传导式、辐射式、介电式等类型；按照处理方式：连续式烘干机、批式循环式烘干机；按照粮食与气流的运动方式：顺流式、逆流式、混流式。

本文主要讨论的是批式循环式烘干机相关结构设计分析。

2 批式循环式粮食烘干机

批式循环式粮食烘干机是分批次对粮食进行烘干。谷物烘干过程中，在设备内部不停的循环运转，烘干、缓苏，实现烘干，最终达到目标水分。

2.1 烘干机结构组成

烘干机主要由热风炉、热风通道、爬梯总成、粮塔、上螺旋输送机、放粮装置、斗式提升机、抽风机、排粮轮、下螺旋输送机及控制系统组成。如图1所示。

图1 结构组成 图2 工作原理

2.2 工作工作原理

粮食在烘干机内循环的工作原理：通过提升器电机带动提升斗上升，从而将提升斗内粮食输送到顶部，再经过上搅龙将粮食传送到粮塔顶部的甩盘上，甩盘转动将粮食均匀的洒落在粮塔二层及以上处，再通过一层顶部的拨粮轮转动将粮食送到底部，经过下搅龙又将粮食送到提升器内，从而使粮食在塔内循环运动。从而保证粮食烘干的均匀性。

3 输送系统设计分析

3.1 输送系统输送能力确定

粮食烘干机的输送能力是由机械烘干能力及进出料时间所确定的。比如15吨的粮食烘干机，粮食烘干过程，由于初始水分有所区别，不同含水率的粮食需要在机械内部循环10-15次，设定烘干时间为10-15小时。每小时输送能力为15吨，进出料时间也是1小时。在制定设计方案时，要考虑如下因素。

进出料时间控制，时间不宜过长，一般控制在60分钟左右。

空间尺寸与烘干机本事匹配合理

以下分析计算以15吨的批式循环谷物干燥机为例，输送能力为每小时15吨。烘干机内部截面尺寸：长为2400mm，宽为2000mm。

3.2 排粮轮输送能力计算

粮食烘干机的排粮机构有多种型式，以控制排粮量机构的运动型式分类：有旋转式、摆动式、振 动式；按控制排粮景机构的形状分有叶轮式、振槽式、摆板式、刮板式等；按最终排粮机构分则有嫘 旋式、皮带式、振动槽式等。各类型排粮机构都有自己的特点、用途、适应性，在烘干机设计中应根据烘干机的不同功能、不同用途、不同种类选取相适应的排粮装置。

本文中选取叶轮式排量机构。排粮轮一般有四叶片式、五叶片式、六叶片式，我们选择六叶片式。叶轮直径的大小和转速是根据排粮量要求确定的。生产率大的烘干机排粮轮直径较大，转速较高；小型烘干机排 粮轮直径也较小。排粮轮的转速必须能够调整，以便适应不同生产率、不同粮食水分烘干的要求。

根据烘干机整体布置情况，排粮轮长度为2400mm，初步设定排粮轮外径为90mm，内径为25mm。转速为6，共6个排粮轮。输送能力Q1计算如下：

式中

Q1 排粮轮总输送量 t/h D排粮轮外径 m

d 排粮轮内径 m S排粮轮截面积 m

L 排粮轮长度 m ρ谷物密度 t/m3

n1 排粮轮转速 r/min n 排粮轮数量

f 自流系数 1.15

=18.4 t/h

Q1大于设计需求的每小时输送吨位为15吨，故而，需要调整相关参数，比如调整排粮轮外径、排粮轮转速等。本文主要调整转速，结构尺寸不作调整。对上述公式进行变换得到：

=4.85 r/min

排粮轮转速应该为4.85 r/min。

3.3 下螺旋输送机输送能力计算

螺旋输送机是一种常用的不具有挠性牵引构件的连续输送机械，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一。螺旋输送机在输送形式上分为有轴螺旋输送机和无轴螺旋输送机两种，在外型上分为U型螺旋输送机和管式螺旋输送机。有轴螺旋输送机适用于无粘性的干粉物料和小颗粒物料（例如：水泥、粉煤灰、石灰、粮等）。而无轴螺旋输送机适合输送机由粘性的和易缠绕的物料（例如：污泥、生物质、垃圾等）。

螺旋输送机的工作原理是旋转的螺旋叶片将物料推移而进行螺旋输送机输送，使物料不与螺旋输送机叶片一起旋转的力是物料自身重量和螺旋输送机机壳对物料的摩擦阻力。螺旋输送机旋转轴上焊的螺旋叶片，叶片的面型根据输送物料的不同有实体面型、带式面型、叶片面型等型式。螺旋输送机的螺旋轴在物料运动方向的终端有止推轴承以随物料给螺旋的轴向反力，在机长较长时，应加中间吊挂轴承。

根据谷物特点，采用有轴螺旋输送机，外型U型，水平输送。

式中

D2螺旋叶片外径 m ψ填充系数

β2输送机倾斜角度系数 k2螺距直径比

g重力加速度 m/s2 ρ物料密度t/m3

n2螺旋叶片转速 r/min Q输送量 t/h

相关参数根据表3-1进行选取，填充系数ψ根据下表选取为0.3，重力加速度g为9.8 m/s2，ρ物料密度0.56t/m3（水稻），螺旋叶片转速n2为250 r/min，k2螺距直径比一般为1，即直径与螺距相等。

=0.197m

螺旋叶片外径的规格一般为100mm、125mm、160mm、200mm、250mm等规格，故而螺旋叶片外径D2取值为200mm。

表1 螺旋叶片形状、充填系数及物料综合性系数

物料快度 物料磨琢性 物料种类 充填系数ψ 叶片形状 综合性系数E

粉状 无磨琢性、半磨琢性 石灰粉、石墨 0.35∽0.40 实体式 75

粉状 磨琢性 干石灰、水泥、石膏粉 0.25∽0.30 实体式 35

粉状 无磨琢性、半磨琢性 谷物、泥煤 0.25∽0.35 实体式 50

粉状 磨琢性 型砂、炉渣 0.25∽0.30 实体式 30

小块a

小块a

中等及大块a

中等及大块a

3.4 斗式提升机输送能力计算

在带或链等挠性牵引构件上，每隔一定间隔安装若干个料斗作连续向上输送物料的机械称为斗式提升机。

常用斗式提升机主要有TD型带式斗式提升机、TH型圆环链斗式提升机、TB型板式套筒滚子链斗式提升机、TZD型带式斗式提升机等。

斗式提升机一般由胶带、料斗、驱动滚筒、张紧滚筒、机壳、观察孔；9―驱动装置；10―张紧装置、导向轨板等组成。

谷物烘干机一般采用TD型带式斗式提升机。输送能力Q为15吨/小时。

式中：Q为生产率 t/h V0 料斗容积 L

a 料斗间距 mm v 提升速度 m/s

g 重力加速度 m/s2 ρ物料密度 kg/m3

ψ料斗的填充系数

生产率Q根据上文所述为15 t/h，料斗间距a取0.185 mm，提升速度v去1.8 m/s （根据电机转速来确定），重力加速度g为9.8 m/s2，物料密度ρ为560kg/m3 ，，料斗的填充系数ψ参照下表选取，本文取值为0.7。

表2 料斗填充系数

物料特征 填充系数 物料特征 填充系数

粉末状 0.75-0.95 50mm

块度

20mm

≈1.12L

故而，V0 料斗容积约为1.12L，可根据市场上现有规格，进行选取，也可要求专业厂家按照要求进行开发。

3.5 上螺旋输送机输送能力计算

上螺旋输送机的输送能力计算与下螺旋输送机的计算方法一致，可用公式2-2来确定，目前国内各厂家在设计时，基本都把上下螺旋输送机参数统一。

根据实际使用工况，本文建议上螺旋输送机的输送量应该根据斗式提升机计算后的实际输送量来确定，比下螺旋输送机输送能力稍大。

4 设计、生产、安装注意事项

4.1 设计注意事项

（1）输送系统输送能力的确定

综合上文所述，在选择系统输送能力的时候，首先要结合设备的整体布置，尽量控制系统装载物料的时间，进料时间不宜过长，一般小于60分钟，否则会严重影响设备的生产效率。其次，输送能力也不宜过大，否则，在烘干过程中，谷物在烘干机快速循环，怎加了谷物的循环次数，怎加了设备的能量消耗和谷物的破碎率。

（2）各子系统输送能力的匹配性核定

排粮轮、下螺旋输送机、斗式提升机、上螺旋输送机的输送能力根据系统输送能力来计算，初步确定相关参数。

实际使用过程中，排粮轮的输送能力决定烘干过程中谷物的循环速度，所以排粮轮的输送能力严格按照系统输送能力来确定计算，另外排粮轮转速应该设置成可调，以适应不同谷物的要求。

下螺旋输送机的输送能力根据系统输送能力计算后，需要稍作微调，要略大于排粮轮的输送能力，保证各种状况下，不会发生堵塞。

斗式提升机输送能力根据系统输送能力计算后，需要稍作微调，要略大于下螺旋输送机的输送能力，保证各种状况下，不会发生堵塞。

上螺旋输送机输送能力根据系统输送能力计算后，需要稍作微调，要略大于下螺旋输送机的输送能力，保证各种状况下，不会发生堵塞。

最终确定参数要遵循上螺旋输送机的输送能力?斗式提升机输送能力?下螺旋输送机?排粮轮。

4.2 制作安装注意事项

（1）排粮轮

排粮轮在制作时，要严格按照设计要求，保证实物的同心度和直线度，排粮轮与排粮槽间隙也要严格按照设计要求控制。安装时，要调整排粮轮与前后围板的间隙，不得干涉，也不得偏装。

（2）螺旋输送机

螺旋输送机在制作时，要严格按照设计要求，保证实物的同心度和直线度，螺旋叶片与U型槽间隙也要严格按照设计要求控制。

（3）斗式提升机

斗式提升机在安装时，要调整皮带松紧度，过紧，增加阻力，皮带损耗过大，过松，皮带打滑，输送能力减小，造成堵塞。

5 结论

粮食烘干机输送系统设计，首先要结合需求和产品的结构布置，确定合理的系统输送能力，然后分别计算排粮轮、下螺旋输送机、斗式提升机、上螺旋输送机的输送能力，确定各机构的主要参数，然后结合上螺旋输送机的输送能力?斗式提升机输送能力?下螺旋输送机输送能力?排粮轮输送能力的原理，分别对各系统的相关参数给予调整，可确保系统在运转过程中不发生堵塞现象。另外，各零部件在制作、安装过程中，要严格按照技术要求进行。

参考文献：

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关键词：烟叶烘干窑；模糊控制；温湿度值；智能控制

1 引言

传统的烟草烘干方式，是将待烘干的鲜烟叶放入相应的烘干设备，之后通过人工控制调节的方式实现设备温度湿度保持在一定范围内，以保证烟草的烘干质量。随着人们对制烟流程认识的不断加深，人们认识到烟叶烘干过程中温湿度的控制精度对烟草的质量有着重要的影响，同时随着信息技术的不断发展，人们开始利用自动控制方式代替传统的人工控制方式，大大提高了烟草烘干的质量。近年来，基于对烟草烘干过程的长期研究，研究人员已经得到了烟草烘烤的专家曲线，即烟草烘烤过程中的温湿度随时间变化的最佳曲线，因此为了进一步提高烟草烘干质量，设计一套烟叶烘干窑自动控制系统十分必要。

2 系统的总体结构设计

该烟叶烘干窑的自动控制系统的总体设计主要从硬件设计和软件设计这样两大部分来进行的。具体的总体设计结构框图如图1所示。

从总体结构框图我们可以看出整个系统是由微控制器模块、数据采集模块、执行机构模块以及电路模块这样几大部分所组成的。其中，根据系统所需完成的功能，电路模块主要包括电源模块、按键输入模块以及显示模块；数据采集模块主要包括温度采集和湿度采集这样两大部分；执行机构模块主要是由风机控制、发热管控制、换风挡板控制以及喷湿阀控制这样几大部分所组成。

3 控制系统硬件结构设计

本系y主要基于模糊控制理论，根据用户对温湿度的设定，实现烤烟窖内的温湿度的精确控制。通过对发热丝及喷湿阀的控制可以实现对温度与湿度的调节，同时通过对换气挡板和风机的控制，可以通过对窖内空气流动的调节，实现温湿度更精确的控制。在本系统的控制电路中，喷湿阀和风机采用继电器实现开关式的控制方式，发热丝采用IR2130驱动IGBT实现不同加热电流的控制，而换气挡板通过步进电机转到角度的控制实现挡板位置的调整。具体的总的硬件结构框图如图2所示。

3.1 微控制器模块设计

本系统中选用美国TI公司生产的超低功耗16位微处理芯片MSP430F250，MSP430系列的单片机将大量外设模块整合到片内，非常适合单片系统的设计与开发。MSP430F250是该系列中一款较常用的产品，它的工作电压典型值为3.3V，最低电压可以低至1.8V。

3.2 电路模块设计

在实际烟叶的烘烤过程中，操作人员需要对烤窖内的温湿度信息进行设备，因此本系统还需要设计人机交互模块，主要可以分为电源模块、按键模块以及液晶显示模块三大部分。

3.3 数据采集模块设计

精确的温湿度控制是建立在精准的温湿度测量的基础上，因此提高烤窑内温湿度的测量精度至关重要。本系统采用美国模拟器件公司的AD590作为烤窑内的温度传感器，其作为IC化的温度感测器，能够将环境温度转换为数字电流。本系统中将AD590与一个5～30V的直流电源相连，并在输出端串接了一个1kΩ的恒值电阻，此时电阻上流过的电流将和环境温度成正比，环境温度每增加1℃，电阻两端电压增加1mV，即AD590输出电流增加1μA。

湿度的测量采用线性电压输出式集成湿度传感器HM1500，该传感器可靠性高、长期稳定性好，适用于3V～7V电压供电。采用Humirel专利湿敏电容HS1101设计制造，带防护棒式封装，线性电压输出湿度传感器HM1500是用HS1101做成的电压输出模块，高可靠性与长期稳定性，在5VDC供电时，0～100%RH对应输出1～4VDC线性电压，温度依赖性非常低，采用三线制的连接，电路非常简单，引线的不同颜色分别为：白色为地线，蓝色为电源线，黄色为输出线。

3.4 执行机构模块设计

当烤烟窖内的湿度低于设定值时，需打开喷湿阀门，当湿度高于设定值时，则必须关闭喷湿阀门，此外，当需要加快窖内的气体流动时，要打开风机。这些操作需要控制继电器的闭合与断开。本系统采用电磁继电器作为喷湿阀门和风机的控制元件。由于控制节点上的微控制器MSP430的I/O口的输出电流较小，不能直接驱动继电器电路，需要加驱动电路。考虑到继电器可能会出现反向电压的现象，采用能耐高反向电压的三极管作为驱动元件，继电器选用12V的JZX-18F小型电磁继电器，最大工作电流为3A，具有体积小、动作迅速等特点。

在整个系统中，对电热丝进行控制是最为重要的部分，因为该部分设计的好坏与控制直接影响和关系到烟叶烘干的质量。电热丝的控制，笔者采取的是利用脉宽调制的方式通过对IGBT的通断进行控制，从而来对电热丝进行相应的通断控制的，经实验证明，通过借助于模糊PID模块的控制，从而可以达到对烘干窑内的温度能够起到一个非常控制好的效果。

4 模糊PID控制

模糊-PID控制是一种将PID控制以及模糊控制两种优点进行相互结合而成的控制器，通过对温度控制系统的具体研究，笔者发现，如果是在温度变化速度比较快的情况下可以直接利用PID来进行相应的控制，当温度进入到较为稳定的状态时，也就是指当实际的温度和先前所设定的温度值比较接近时，此时模糊控制便才起作用。

根据前面的介绍我们可以知道模糊PID控制比较适合温度控制的过程。模糊PID控制器是建立在常规的PIS控制器的基础上，根据反馈的偏差e和偏差的变化率ec对PID控制器进行实时修正，从而实现更优秀的控制。作为典型的温度控制系统，本系统也具有较大的滞后性和非线性等特点，因此采用模糊PID控制这种具有互补特性的控制机制可以很好的兼顾模糊控制和PID控制两者的优点，从而实现对系统的更好的控制。

5 总结

笔者通过对烟叶烘干技术的学习以及烟厂的实地调研，得到了烟叶烘干的相关技术资料，并针对温湿度对烟叶烘烤的影响进行了分析。结合实际的烟叶烘干工艺与设备，本文设计了一套基于MSP430F250单片机的烟叶烘干窑自动控制系统，利用模糊PID控制实现了烟叶烘干窑内温湿度的精准控制，大大提高了烟叶烘干的工艺水平。

参考文献

[1] 方平，张晓力.烟叶烤房温湿度自动控制仪的设计[J].电子技术应用，2014，30（7）：11-15.

[2] 刘涣军，刘向群.基于多片MSP430单片机数据采集系统的设计与开发[J].自动化技术与应用，2014（7）.

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1 抛丸处理

抛丸处理的原理是通过电动机带动叶轮体旋转产生的离心力，将直径为0.2～的弹丸（包括铸钢丸、钢丝切丸、不锈钢丸等）抛向工件表面，去除工件表面氧化皮等附着物，使工件表面达到一定的粗糙度，从而将工件的焊接拉应力转变为压应力，延长工件使用寿命，提高工件后续喷漆的漆膜附着力。衡量钢板抛丸处理质量的主要标准包括抛丸清洁度、表面粗糙度和表面灰尘等级。

（1）抛丸清洁度 集装箱钢板的抛丸清洁度等级应当达到Sa 2.5。该等级指非常彻底的喷射或抛射除锈，钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和旧涂层等附着物，任何残留的痕迹仅是点状或条纹状的轻微色斑。为保证集装箱钢板的抛丸清洁度，应当根据ISO 8501-1：2007《涂料和相关产品使用前钢衬底的制备》对原材料锈蚀程度的分级，使用A级或B级钢材，并选择合适的磨料（如棱角砂、钢丸、钢丝切丸等）及适当的磨料配比。

（2）表面粗糙度 集装箱钢板表面10点平均粗糙度应当达到25～。为保证集装箱钢板的表面粗糙度满足要求，应当选择合适的磨料及适当的磨料配比。钢丝切丸的优点是售价较低，可循环使用，使用寿命较长；缺点是质量一般，长短不一，难以确保集装箱钢板的表面粗糙度达标。棱角砂的优点是质量较好，能够保证集装箱钢板的表面处理要求；缺点是售价较高，且容易破碎，使用寿命较短。为兼顾质量要求和成本要求，可将钢丝切丸与棱角砂按一定配比混合使用。

（3）表面灰尘等级 表面灰尘等级分级如下：① 0级为10倍放大镜下不可见的微粒；②1级为10倍放大镜下可见但肉眼不可见的颗粒（直径小于）；③2级为正常或校正视力下勉强可见的颗粒（直径为50～）；④3级为正常或校正视力下明显可见的颗粒（直径小于）；⑤4级为直径0.5～ 的颗粒；⑥5级为直径大于的颗粒。集装箱钢板表面灰尘等级至少应达到3级，为此应当注意以下要点：①钢板离开喷砂系统进入喷漆室前，采用高压空气吹扫或真空吸尘等方法去除灰尘等残留物；②开启除尘设备，提高喷砂室内钢砂的清洁度；③确保除尘设备的震打装置正常运行，从而保证除尘设备的除尘能力；④定期清扫除尘设备并更换滤芯和过滤袋，以保证除尘设备有效运行。

2 喷涂富锌底漆

钢板经过抛丸处理后，表面氧化皮被去除，此时要及时喷涂富锌底漆，以防止钢板在整箱喷漆前发生锈蚀。通常底漆干膜厚度要求达到以上。

（1）喷漆枪嘴型号 小枪嘴的优点是油漆用量较少；缺点是对枪架及其传动系统的要求较高，由于长时间高速移动，枪架容易出现开裂、螺栓松动等现象，枪架传动系统的链条也容易断裂。大枪嘴的优点是出漆角度较大，单位时间的出漆量较多，枪架的移动速度可以适当降低；缺点是油漆用量较多。

（2）油漆与稀料配比 油漆与稀料的配比通常为1∶3；若需要增加漆膜厚度，可将油漆与稀料的配比调整为1∶2.5。

3 油漆烘干

（1）为保证稀料充分挥发，烘干房的温度通常控制在40～60℃。需要注意的是，烘干房的温度并非越高越好，如果烘干房长时间在高温下运行，容易导致烘干房内的耐火材料烧损，延误生产进度。

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关键词 浓缩；压滤；干燥；环保；高效

中图分类号 TQ320 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0158-02

长期以来，由于选矿企业中原有烘干设备工艺落后，钼精矿扬尘大，混料不均匀，设备运转率低，生产效率低，钼精粉脱水干燥设备研究应用滞后，钼精粉脱水干燥一直沿用原煤加热、热风烘干传统的干燥方式来完成。不仅造成钼精粉含水量大，工人劳动强度大，生产效率低，而且能耗高，大量浪费燃料，污染环境，不能适应选矿工业化生产的要求，成为制约成本降低的瓶颈。如何引进使用一种既经济、又环保，符合我国现代钼选矿脱水干燥设备是企业有待解决的重要问题。

三强钨钼有限公司根据多年生产实践经验，以及科学论证分析，以原有烘干设备为基础，对干燥设备进行技术改造，将原有两台螺旋干燥机停用，安装为中频感应高效干燥机，并新增高效浓缩机、箱式隔膜自动压滤机、斗式提升机、螺带混合机、及包装机等一系列设备，这一系列新型干燥设备的应用不仅提高了设备利用率和生产效率，而且改善了工人生产环境，降低了能耗，减少了对环境的污染，取得了显著的经济效益。

1 新型干燥系列设备技术应用现状

1.1 高效浓缩机

悬浮液中的钼精矿在重力作用下会发生沉降，浓缩机就是利用这一原理来对矿浆进行浓缩的，进入容池内的矿浆会逐渐自然形成五种不同的区带：澄清区、沉降区、过渡区、 浓缩区和矿泥区。由于矿浆不断的给入和排出，因此总是存在着沉降区，矿浆的浓缩是从自由沉降区开始的，但主要浓缩过程是在浓缩区进行的。

矿浆中的固体微粒借本身重力沉入池底，被转动着的耙子推至排矿口排出，澄清的液体经池上部的溢流槽流出。

1.2 箱式隔膜自动压滤机

过滤机结构由滤板、滤框、滤布、压榨隔膜组成，滤板两侧由滤布包覆，需配置压榨隔膜时，一组滤板由隔膜板和侧板组成。隔膜板的基板两侧包覆着橡胶隔膜，隔膜外边包覆着滤布，侧板即普通的滤板。物料从止推板上的时料孔进入各滤室，固体颗粒因其粒径大于过滤介质（滤布）的孔径被截留在滤室里，滤液则从滤板下方的出液孔流出。滤饼需要榨干时，可在隔膜衬板上的压榨口通入压缩空气，压榨滤饼降低其含水率，使其脱水榨干。

1.3 中频感应高效烘干机

中频感应高效烘干设备是在封闭容腔室内，利用电磁感应产生的涡流做为加热源，烘干室管壁只身做为发热体将热量直接传导给粘湿的物料；利用螺旋输送搅拌使物料均匀充分的受热，急速蒸发的水蒸气通过湿式除尘器对水汽及粉尘进行沉降，达到净化气体的作用，再由风机将净化空气排出室外；系统进出物料实现连续自动化控制程序，对环境无污染。彻底改变传统各种金属精矿粉粘湿高比重物料烘干干燥工艺，提高热能利用效率，是一种高效节能的绿色环保非标烘干设备。

1.4 斗式提升机

斗式提升机的传动带一般采用橡胶带，上面装有料斗，安装在的传动滚筒及改向滚筒上。外面装有机壳，密封严密，以防止斗式提升机中粉尘飞扬。物料经过溜槽自动流入传送带上的料斗，随着输送带提升到顶部，绕过顶部传动滚筒后向下翻转，将物料倾入接受槽内。

1.5 螺带混合机

螺旋带式混合机由驱动机构、“u”型简体、螺带搅拌机构、机盖、支架及出料机构等部分组成。电机通过减速机带动螺带搅拌机构转动，一方面使物料产生上下移动，另一方面由于螺条的特性优点使物料产生内外对流，达到充分混合的目的，设备由电机经减速机驱动特殊布置的螺带主轴旋转，外部的螺条将物料移到中心但置，内部的螺条将物料推到一定位置或端板，两者使物料作相互扩散、对流、剪切、错位和辐射状运动，从而使物料在极短的时间内达到混合均匀的效果。

1.6 包装机

主要由自动给料系统、电气控制系统、自动计量称重系统、气动控制系统、挂袋托袋装置、密封除尘装置等组成。装袋时只需人工挂袋、套袋、给定信号后，便可完成自动夹袋、自动计量、满秤时自动停机、松袋、完成一个工作循环。托袋装置下面安装汽缸、滑道，将包好的物料自动推出到指定位置再由天车吊走，完成包装运输的过程。

2 新型干燥系列设备的优越性能

2.1 高效浓缩机

把20-30%的精矿浆提高到40-70%左右，其优点是：添加絮凝剂增大沉降固体颗粒的粒径，从而加快沉降速度；装设倾斜板浓缩矿粒降距离，添加沉降面积；发挥泥浆沉积浓相层的絮凝、过滤、压缩和提高处理量的作用。

2.2 箱式隔膜自动压滤机

主要优点是进料时损耗少，过滤速度快，耐高温及高压，密封性能好，滤饼洗涤均匀，含水率低，且各滤室压力均匀不易

坏板。

2.3 中频感应高效烘干机

1）加热速度快，氧化脱碳少。

2）自动化程度高，可实现全自动无人操作，提高劳动生产率。

3）加热均匀，温度控制精度高，保证加热工件芯表温差小，通过温度控制系统可对温度进行精确控制，保证产品重复精度。

4）感应炉体的更换简便。

5）整机设有水温、水压、缺相、过压、过流、限压/限流、启动过流、恒流和缓冲启动，使设备启动平稳、保护可靠迅速、运行稳定加热效率高，与其他加热方式相比，有效地降低了能耗，劳动生产率高、无污染、设备符合环保要求。

2.4 斗式提升机

1）驱动功率小，采用流入式喂料、诱导式卸料、大容量的料斗密集型布置.在物料提升时几乎无回料和挖料现象，因此无效功率少。

2）使用寿命长，提升机的喂料采取流入式，无需用斗挖料，材料之间很少发生挤压和碰撞现象。保证物料在喂料、卸料时少有撒落，减少了机械磨损。

2.5 螺带混合机

结构简单、横截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低，便于中间装料和卸料，输送方向可逆向，也可同时向相反两个方向输送。输送过程中对物料进行搅拌、混合等作业。通过装卸闸门可调节物料流量。

2.6 包装机

1）重力自流式给料，采用三级流量控制，计量准确。

2）配有高效除尘装置，避免现场钼精矿粉尘污染。

3）夹带装置采用可升降结构，方便套袋和夹袋操作，自动

脱袋。

4）秤重控制仪表为全面板数字调校及参数设定，具有重量累计显示及自动去皮、自动校零、自动落差修正、超差报警和故障自诊断等功能。

5）与输送机械配套使用，形成一条自动化包装输送生产线。

3 新型干燥系列设备在实际生产中的优越性

3.1 新设备应用后主要成本消耗对照核算（见下表）

从上表可以看出：应用后比应用前烘干每吨钼精矿直接节约成本消耗费用79.3元。

3.2 应用间接优点更多，具体有以下几点

1）应用前采用原煤烘干，不仅成本费用较高而且向大气中直接排放SO2气体，污染大气还会造成环保成本的增加。应用后采用电磁感应原理加热，不仅成本费用较低而且无污染气体排放。

2）应用前由于需要用原煤，在烧煤的时候，职工作业环境温度高，劳动量大。应用后不需要烧煤，职工作业环境好，劳动量大大降低。

3）应用前采用人工混料，职工劳动强度大，粉尘飞扬损失大，且混料不均匀。应用后采用混料机混料，减小劳动强度，且混料均匀。

4）应用前采用小袋包装，需要人工装袋、装车，职工劳动强度大。应用后采用包装机包装，电动葫芦装车，劳动强度小，效率高。

5）应用前精矿水份的控制大都在6%左右。应用后精矿水份的控制大都在4%以下。

6）应用前，由于烘干车间各类设备密封不好，车间内粉尘大，造成职工上班环境差，有粉尘职业病发生的潜在威胁，应用后车间设备密封好，没有粉尘污染，杜绝了粉尘职业病的发生。

4 结束语

新型烘干系列设备应用后，干燥机、压滤机极相关配套设施运行，不但维修费用降低、成本降低、重要的是减少了污染物的排放。较前相比减少了原有钼精矿扬尘损失，减少了职工劳动强度，真正达到了公司节能减排的目标，使烘干车间清洁环保。通过对比分析，吨精矿烘干费用可直接降低79.3元。每月按烘干400吨钼精粉计算可降低成本3.172万元，年降低成本38.06万元。经济效益显著。

参考书籍

[1]解国辉主编.选矿工艺[M].中国矿业大学出版社,2009.

[2]牛福生,刘瑞芹主编.选矿知识600问[M].冶金工业出版社,2008.

作者简介

篇10

【关键词】中卸烘干磨；低耗；高产；管理

引言

近几年来，我国水泥行业新型干法水泥生产线的建设突飞猛进，大型球磨机投入到水泥生产企业。尤其是日产3000吨以下的新型干法生产线多采用球磨机。例如日产1000吨生产线多选用φ3.8m×7.5m风扫烘干磨、日产2500吨生产线多选用φ4.6m×（10+3.5）m烘干中卸磨、日产3000吨生产线多选用φ5.0m×10.5m风扫烘干磨。相对立磨投资大、运转率低、维修难度大、对原料适应性差等特点，球磨机的优点是投资省、运转率高、维修简单，原料适应性强。因此大型中卸烘干磨仍是众多水泥企业的优选，但其缺点是产量低，电耗高。我公司2500t/d新型干法熟料生产线，生料制备采用由天津水泥工业设计院自主开发的Φ4.6m×（10+3.5）m烘干兼粉磨的中卸式原料磨，自2004年投产以来，经过不断调整，工况已运行正常，磨机台时稳定在210t/h左右，吨生料成品电耗控制在22.5kWh左右。

本文结合生产操作与管理实践，从工艺、机械管理方面，谈谈影响Φ4.6m×（10+3.5）m中卸烘干原料磨工况和产量稳定的因素，实施精细化管理，实现磨机低耗、高产。

1、生料制备系统主机设备配置

生料制备系统主机设备配置见表1。

表1 生料制备系统主要设备配置

2、工艺管理

2.1“均衡稳定”的操作思想，对稳定磨机工况和产量是必要的

烘干粉磨是将原料烘干和粉磨两个工序在磨机系统同时完成，并利用窑尾预热器废气作为烘干介质。实现磨机系统生产的最优控制必然要求原料配料、烘干及粉磨三个环节均衡稳定地协调进行，任何环节的波动，必然引起磨机生产的变化，如不及时调整，甚至会造成生产过程的紊乱。例如，当某种原料水分变化特别是有较大变化时，原料配比必然要发生变化，随之要求对烘干用热风的温度或风量进行相应调整；原料水分及配比的变化，又引起易磨性的变化，对磨机的负荷控制也要作出相应的调整。哪一个环节不能随客观变化作出相应的及时的调整，都会影响正常生产。同样，由于种种原因引起的粉磨过程变化，必然会引起原料粉磨及烘干过程的变化；物料烘干过程的变化，也必然引起磨机负荷控制的变化及各种原料喂入量的相应调整。因此，“均衡稳定”对于磨机系统生产的最优控制是必要的，树立“均衡稳定”的操作思想，对稳定磨机工况和产量是必要的。

2.2影响磨机工况与台时稳定的工艺因素

2.2.1出磨生料成品细度控制

磨机台时大小与细度控制要求相关。在不影响回转窑的煅烧情况下，生料细度控制指标可适当地放宽，相应地能提高磨机台时。因为过细的生料粉有以下几个不利方面：过细的生料粉在预热器管道中停留时间短，更容易从某级预热器飞逸至上一级预热器，从而将接受到的热量带至上一级，增加热耗；过细的生料粉更容易进入废气处理系统，增加需要处理的粉尘量，既浪费热能又浪费电能；细粉容易结团，不利于出库及均化，造成更不均齐的颗粒，更不利于在预热器及窑内的传热和煅烧。根据生产实践，我公司出磨生料细度控制指标由原来的≤15%调整为≤17%（R80的筛子筛余量）。

2.2.2物料性能

2.2.2.1入磨物料的粒度

我公司生料采用四组分配料：石灰石，砂岩，粉煤灰和铁粉。入磨物料粒度发生变化，主要体现在出磨生料细度方面。在磨机喂料不变的情况下，细度将随入磨物料粒度的增大而变粗。对于难磨的石灰石和砂岩，是控制的重点。我公司无固定的石灰石、砂岩矿山，进厂矿点比较杂，对此，从源头抓起，制定了进厂石灰石、砂岩块径、品位等工艺控制指标，杜绝块径超标、杂质含量超标的入厂。为下一道破碎预均化工序创造良好的基础。在保证细度合格的前提下，若提高生料磨机台时，需严格控制入磨物料粒度。我公司的砂岩物料粒度控制小于15mm，石灰石粒度控制小于25mm。特别是对于石灰石的破碎制定了定点抽检制度，要求石灰石粒度合格率在90%以上。

2.2.2.2入磨物料的易磨性

易磨性表示物料被粉磨的难易程度。入磨物料的易磨性发生变化会导致物料粉磨时间产生变化。难磨的物料，需要粉磨时间长，磨机喂料量需相应减少，反之，可以增加喂料量，提高磨机台时产量。我公司生料配料组分中采用的粉煤灰来源于两部分：一是大型火电厂的排灰；二是小火电厂的排灰。前者烧失量为5%左右且化学成分氧化铝含量稳定，后者烧失量偏高（12%～20%）且化学成分不稳定。两者成分差别大（主要体现于氧化铝、氧化硅、烧失量），影响到了粉煤灰掺加量的变化。当粉煤灰烧失量偏高时，粉煤灰铝含量下降，其下料量升高，入磨物料的易磨性提高，物料需要粉磨的时间就会减少，磨机产量能够提高产量。对磨机工况与产量的稳定影响很大。为此，加强两种灰搭配力度，大型电厂排出的灰（即低烧失量的粉煤灰）入库通过计量设备入磨，小型火电厂排出的灰（即高烧失量的粉煤灰）与石灰石混合搭配布入石灰石预均化堆场，均化混合后，入石灰石调配库通过计量入磨。

2.2.2.3入磨物料的水分

入磨物料的水分过高，会造成糊磨、粘隔仓板，使粉磨过程难以顺利进行，严重时造成糊球闷磨，导致磨机台时产量下降。但少量水分可以降低磨温，有利于减少静电效应，加之水的极性劈裂作用将会提高粉磨效率。根据生产实践总结，入磨物料平均水分不宜大于5%。我公司入磨物料和出磨生料的水分控制标准见表2。

2.2.3选粉机设备及其循环负荷、选粉效率的变化

选粉设备结构的变更、正常喂料情况下的循环负荷变化均会导致出磨生料细度的波动，从而影响到磨机产量的变化。此外，选粉机内壳破裂、风叶脱落、内壳下料管堵塞等，也会造成产品细度的波动，影响选粉机的选粉效率。细度的波动导致入磨喂料量的作出相应的调整，影响到磨机工况和产量的稳定。

2.3运转中的操作调整因素

2.3.1 主要控制参数的准确运用

磨机负荷控制主要是根据以下6个参数来实现的：（1）磨机工作电流；（2）出磨斗式提升机电流；（3）粗磨仓音响电耳；（4）两仓差压；（5）出磨气体温度；（6）入库斗式提升机电流。任何一项参数发生变化都能说明一种倾向，但考虑到检测仪表本身有可能出现病变，一般至少根据两个或两个以上参数来综合判断。例如粗仓差压上升，出磨斗式提升机电流下降，可判断为粗仓有饱磨现象，就要采取减喂料量或增大抽力等措施来干预它，以保证粉磨工序的正常进行。

当然除了这些外，还可以通过气体入磨抽力来判断磨内粉磨工况，例如：正常运行中细仓入口抽力突然增大，即为细仓出现空磨现象，操作员要立即和现场联系，检查入细仓回粉斜槽，如果斜槽还堵，巡检工要快速将回粉分料挡板置于粗仓，并通知中控操作员迅速减料甚至止料进行处理。

2.3.2控制调整原则

（1）风量的调整。风量充足是大规格的中卸式烘干磨烘充分发挥烘干和粉磨能力的根本。首先，在设备工作性能允许和成品细度合格的情况下，采用循环风机大拉风、选粉机高转速操作方法。其次，风量和喂料量两者相匹配，风量是头，喂料量是尾，二者必须相匹配，增加磨机喂料量，拉风量必需充足，因为物料的烘干效果、物料在磨机的流速快慢都取决于风量的大小。

（2）循环负荷的调整。磨机循环负荷的大小，与成品细度、选粉效率和喂料量三者之间有着密切关系。生料易烧性好时，适当放宽细度指标，可以保持稳定的循环负荷，增加喂料量；或者稳定喂料量，降低循环负荷。物料易磨性好、研磨体级配合理，会使选粉效率高，这样可以降低循环负荷，或者稳定循环负荷增加喂料量。在正常情况下，循环负荷的大小，取决于喂料量，增加喂料量，磨机循环负荷会相应增加。在操作中，控制较高的循环负荷是提高产量的必要条件。当然循环负荷过高，会影响到出磨斗提和选粉机的安全运行。根据生产实际摸索，循环负荷控制为450%-500%之间。

（3）回粉分配的调整。生料回粉分配可以根据生产实际情况加以摸索调整，取得最佳的分配方式。工艺设计建议三七分，粗仓与细仓分料比例为3：7。我公司生料制备过程中，粉煤灰掺加量较高（8%以上）有明显的助磨作用，就把回粉全部打入细仓，这种操作方式一直沿用到现在，运转效果良好。

（4）杜绝发生闷磨、饱磨工艺事故。它是稳定磨机工况、产量的大忌，在操作中应加以避免。

3、机械管理

3.1合理的研磨体级配

随着磨机的运行，钢球的磨损消耗，钢球级配的变化会造成磨机研磨能力下降，应适当地进行补球，定期进行清仓、保持球量和球的平均直径，确定合理的级配以减少出磨生料细度的波动，为稳定和提高磨台时打下基础。在实际生产中我们摸索出了研磨体级配见表3所示。

3.1.1做好钢球的使用记录

包括各种直径钢球的重量、供货厂家、装入日期、磨机的运转时间、产量，每次清仓结果及补充钢球的记录，建立健全磨机“技术台账”。

3.1.2定期对磨机内钢球清仓

对钢球仔细分捡、磨损测定并根据磨机已知产量计算钢球损耗。此项工作比较繁杂费力，因此应认真详细完成，否则失去了定期清仓的意义。

3.1.3定期计算磨损率

定期对磨机衬板、隔仓板、卸料板测量、检查。计算配件的磨损率，为定期更换提供数据。

3.1.4重视磨机电耳的利用

一般大型中卸磨都配置了电耳料量测定仪。通过它可及时获得磨机内钢球及衬板状态的有关信息。它能准确反映磨机内物料量、钢球及衬板状态的变化，避免磨机内因物料过少时钢球做功造成浪费；磨机内物料过多时对钢球的做功形成阻力，降低磨机粉磨能力。它对保持磨机喂料量和磨机内物料填充量的合理与稳定，有着很好的参考作用，值得加以重视。

3.2生料制备系统的密封

磨机工况的稳定、产量稳定需要相对稳定的通风量、风速。生料制备系统通风管道布置较复杂、风路阀门（包括热风阀门和冷风阀门）设置较多，相应的因磨损等原因造成的漏风点也会增多。由于该系统处于负压状态，外界的冷风容易进入，造成系统内风量的变化、风速的变化，会影响到磨机物料的流动，对磨机工况与产质量的有很大的影响。若系统漏风严重，造成磨机内风量和风速降低，物料流速下降，既造成磨机喂料量减少，又造成系统烘干效果下降。同时会增加系统排风机、磨机循环风机工作负荷，增加能耗。在实际生产中，应定期检查各通风管道，加强密封，消除因漏风对磨机工况稳定和高产的影响。

3.3设备的维护

坚持“逢停必检、逢停必修”和定期维护相结合的原则，对磨机和其附属设备进行保养、维护，杜绝设备疲劳或带病运转。

3.机调节采用变频技术

我公司生料制备系统两台循环风机调节相继采用了变频技术，节电效果明显，吨生料成品电耗下降了约1.5kWh。

3.5计量仪表数据准确可靠

新型干法熟料生产线具有较高的自动化程度，计量仪表就是中控操作员的眼睛，它反馈的数据是生产中控制工艺参数的重要依据。各处的压力、温度显示偏差过大或物料量显示偏差过大，都会为操作员带来误导，系统操作参数就难以确定。同时，不少生产事故的发生及隐性损失都会从计量仪表数据中找到原因。所以，它的准确可靠，对稳定生产、优质高产有着重要意义。在生产中，计量仪表宜做到定期校验，保证其准确可靠。