美國農業部於1926年開始研究人工籽棉烘幹工藝規程,第一台籽棉烘幹機於20世紀20年代末期出現在軋花廠。設在密西西比州斯通維爾的美國軋花實驗室於1930年建立,從事籽棉烘幹和軋花問題的研究。1931年,美國僅有大約15個軋花廠裝有烘幹機,富通新能源生產銷售滾筒烘幹機、氣流式烘幹機等幹燥烘幹機械設備。
為軋花廠研製的一些烘幹機包括:支撐在滾柱上的臥式之字形帶式烘幹機(1924年);化學製品鈣一氯化物無熱烘幹機(1926年);臥式配料器一烘幹機(1928年)。美國農業都工程師於1926-1930年試驗和建造的烘幹機型號包括:臥式和立式料盤型烘幹機以及臥式和立式牽引型烘幹機。在臥式牽引型烘幹機中,框架輸送機沿著4或6張金屬底板牽引籽棉,熱空氣穿過這些底板流動。
美國農業部研製的立式烘幹機取代了料盤型和牽引型烘幹機,並在1932棉花年度得到應用,這就是眾所周知的“政府塔式烘幹機”。立式烘幹機裝有多層板一擱板,持續的熱氣流通過擱板輸送籽棉。
20世紀30年代軋花廠使用的其它類型的籽棉烘幹機還有:改進設計的輥式烘幹機(1930年);裝有加熱器的立式隱型烘幹機(1931年);雙回轉園筒形裝置(1932年);配料器裝置(1932年);提淨式喂料器一清理機(1934年)和大陸公司輸送器一分配器(1934年)。
1936年研製或運行中的烘幹機是短型烘幹塔、清理機和喂料器、2級烘幹;三個類型熱風清理機,第4類短型烘幹塔和清理機;具有單向熱風流的16輥星條臂清理機;熱清理機烘幹機,並與l_2台(政府烘幹塔裝置)“政府塔式烘幹機”相結合形成多級烘幹。
1937年提出大滾筒清花機烘幹機;作為多級塔式烘幹機,其上部裝有平擱板,下部裝有打手(開鬆輥)。1938年,一些製造商開始建造多種政府塔式烘幹機。
本(ben)文(wen)以(yi)現(xian)今(jin)的(de)烘(hong)幹(gan)機(ji)類(lei)型(xing)為(wei)目(mu)標(biao),對(dui)其(qi)設(she)計(ji)作(zuo)了(le)評(ping)估(gu),評(ping)論(lun)材(cai)料(liao)按(an)時(shi)間(jian)順(shun)序(xu)分(fen)為(wei)兩(liang)部(bu)分(fen)一(yi)軋(zha)花(hua)廠(chang)烘(hong)幹(gan)機(ji)和(he)烘(hong)幹(gan)機(ji)研(yan)究(jiu)。這(zhe)將(jiang)為(wei)軋(zha)花(hua)廠(chang)廠(chang)主(zhu)根(gen)據(ju)軋(zha)花(hua)廠(chang)需(xu)要(yao)平(ping)衡(heng)烘(hong)幹(gan)係(xi)統(tong)成(cheng)本(ben)時(shi)提(ti)供(gong)指(zhi)導(dao)。
1、軋花廠烘幹機
1.1政府塔式烘幹機
美國農業部研製的立式烘幹機於1932棉花年度開始應用(圖1),這就是眾所周知的“政府塔式烘幹機”。立式烘幹機沒有運動部件,籽棉穿過烘幹機片刻時間,就能使非常濕的棉花得到烘幹。塔式烘幹機有13~20層擱板,持續的熱氣流經過這些擱板輸送籽棉。這些熱空氣以大約800—1 000英尺/分的速度穿過烘幹塔。
當棉簇從一層到另一層改變方向時,就會碰擊烘幹塔的金屬板壁。烘幹空氣的溫度為150C-200℃,蒸氣管向烘幹機提供熱量。烘幹塔可以安放在軋花廠廠房內,也可以安放在廠房門外。
Boardman立式籽棉烘幹機采用了位於密西西比州斯道維爾的美國軋花實驗室研製的“政府製造”型xing塔ta式shi烘hong幹gan機ji時shi所suo提ti出chu的de原yuan理li和he特te性xing。這zhe可ke能neng是shi商shang品pin化hua製zhi造zao的de第di一yi台tai塔ta式shi烘hong幹gan機ji。在zai付fu軋zha籽zi棉mian通tong過guo提ti淨jing式shi喂wei花hua機ji和he軋zha花hua機ji之zhi前qian,烘hong幹gan機ji先xian對dui潮chao濕shi的de手shou摘zhai籽zi棉mian進jin行xing烘hong幹gan。從cong烘hong幹gan機ji出chu來lai的de籽zi棉mian通tong常chang進jin入ru溢yi流liu伸shen縮suo管guan(1932年)。
Cen-tennial軋花機公司在20世紀40年代末期在8輥籽棉清理機前使用了18層政府型塔式烘幹機。滾筒清花機安裝在輸送機配棉器和軋花機上方。稍後,Cen-tennial公司在其薄流軋花係統中使用了兩台塔式烘幹機,第一台塔式烘幹機使用了23層擱板,第二台塔式烘幹機有18層擱板(1950年)。
大多數軋花廠仍然利用擱板塔式烘幹機來烘幹籽棉,烘幹機按同向流原理運行,烘幹空氣仍然是輸送介質。現今的塔式烘幹機含有16~24層擱板,通過擱板的輸送氣流速度範圍通常在1 000~2 000英尺/分。兩台離心式風機按推一拉式安裝,提供輸送熱風,穿過塔式烘幹機中彎彎曲曲的通道(擱板)。
當(dang)輸(shu)送(song)的(de)籽(zi)棉(mian)在(zai)擱(ge)板(ban)之(zhi)間(jian)改(gai)變(bian)方(fang)向(xiang)時(shi),籽(zi)棉(mian)就(jiu)碰(peng)撞(zhuang)烘(hong)幹(gan)機(ji)板(ban)壁(bi),這(zhe)種(zhong)作(zuo)用(yong)有(you)利(li)於(yu)攪(jiao)動(dong)籽(zi)棉(mian)進(jin)而(er)改(gai)進(jin)了(le)籽(zi)棉(mian)烘(hong)幹(gan)過(guo)程(cheng),有(you)助(zhu)於(yu)延(yan)長(chang)暴(bao)露(lu)時(shi)間(jian),籽(zi)棉(mian)在(zai)於(yu)燥(zao)機(ji)中(zhong)運(yun)行(xing)長(chang)達(da)12秒鍾。對於比較潮濕的籽棉,為了去除過多的水分,通常需要使用2級塔式烘幹機(1983年)。
一些製造商製造了塔式烘幹機。這些烘幹機通常具有堅周的鋼部件,並且完全是自立式的。大陸/貿萊公司的塔式烘幹機有2個型號,一個型號是6英尺寬6英尺長(圖2),另一個型號是6英尺寬11英尺長,其部件設計提供的擱板數為11~24。交替的出口允許偶數或奇數擱板設置,便於選擇管道布置(1988年)。
特大容積棉花調濕器設計作為單一的烘幹和調濕裝置運行,也可以同其他調濕設備組合運行(圖3)。潮濕棉花緩慢地流過特大容積調濕器,被暴露在熱風中,熱風量是塔式烘幹機通常使用的4倍左右。2台tai裝zhuang有you回hui收shou裝zhuang置zhi的de清qing理li機ji利li用yong拋pao擲zhi法fa排pai除chu棉mian花hua中zhong的de雜za質zhi,回hui收shou裝zhuang置zhi將jiang幹gan淨jing棉mian花hua送song回hui係xi統tong中zhong。大da通tong道dao允yun許xu棉mian花hua自zi由you地di流liu動dong,而er排pai除chu大da塊kuai雜za質zhi有you助zhu於yu提ti高gao軋zha花hua係xi統tong中zhong其qi他ta清qing理li機ji的de工gong作zuo效xiao率lv。
特大容積棉花調濕器還設計為經濟運行,大約3/4的熱風循環使用,降低了燃料成本(1960年)。帶式烘幹機
可使用的帶式烘幹機是1983年在得克薩斯州研製的,設備使用了由50英尺長、2英尺寬平滑金屬絲網組成的帶式輸送機,裝有壓力通風係統,傳送帶上方和下方都被封閉。
在實驗中,烘幹正麵在大約65秒鍾內強製通過一個18英寸厚的棉層,傳送帶表麵每平方英尺每分鍾向下通過50立方英尺的熱風。穿過棉層向下通風降低含水率的效果是向上通風時的近兩倍。帶式烘幹機的熱風利用率大約是塔式烘幹機的2倍(1992年)。
Kimbell帶式烘幹機1995年在弗吉尼亞州一個商用軋花廠的運行幫助改進了這種係統的技術(圖4)。該設計以Laird和Smith在得克薩斯州研製的烘幹機為依據,據發現安裝了一個金屬刮板脫棉輥。刮板距傳送帶約1英寸,這有助於開鬆濕籽棉團和更均勻地擴展卸料流量。
當dang傳chuan送song機ji在zai支zhi承cheng格ge柵zha上shang成cheng波bo浪lang形xing前qian進jin時shi,半ban開kai形xing平ping滑hua金jin屬shu絲si網wang帶dai可ke以yi使shi粉fen塵chen和he細xi小xiao雜za質zhi通tong過guo傳chuan送song帶dai從cong棉mian花hua中zhong排pai出chu。大da家jia認ren為wei,帶dai式shi烘hong幹gan機ji應ying在zai水shui平ping或huo200傾角運轉,最大傾角為250。在目前的軋花廠中,帶式烘幹機的傳送帶位置多半是高架的(1996年)。
1.4鼓風箱烘幹機 “
高速鼓風箱烘幹機大約於1988年在加利福尼亞州試驗。人們打算用新型鼓風箱係統代替軋花廠中傳統的塔式烘幹機。鼓風箱原理包含了一股高速噴射氣流,速度超過10000英尺/分,水平指向,順著籽棉控製器長度方向,當籽棉在矩形管道下突然加速時,將籽棉開鬆。
基本原理是鼓風箱中高速(噴射的)熱氣流比擱板式烘幹機中低速低溫氣流能更快地開鬆濕籽棉並除去濕籽棉中的水分。試驗表明高速鼓風箱係統比勻速係統(噴泉式或擱板式)需要更多的空氣動力。為了改進鼓風箱烘幹機,人們建議角釘打手滾輪(刺釘滾筒)有助於開鬆棉團,而設計出剝離點為負靜壓的鼓風箱,可以省去真空落料輪(1989年)。
1.5噴泉式/碰撞式烘幹機
大約在1988年(nian),提(ti)出(chu)設(she)計(ji)噴(pen)泉(quan)式(shi)烘(hong)幹(gan)機(ji)用(yong)來(lai)代(dai)替(ti)擱(ge)板(ban)型(xing)塔(ta)式(shi)烘(hong)幹(gan)機(ji)。噴(pen)泉(quan)式(shi)烘(hong)幹(gan)機(ji)沒(mei)有(you)擱(ge)板(ban),它(ta)使(shi)籽(zi)棉(mian)漂(piao)浮(fu)在(zai)烘(hong)幹(gan)機(ji)內(nei)熱(re)風(feng)中(zhong)並(bing)重(zhong)新(xin)加(jia)速(su)它(ta),其(qi)主(zhu)要(yao)烘(hong)幹(gan)作(zuo)用(yong)不(bu)是(shi)發(fa)生(sheng)在(zai)烘(hong)幹(gan)機(ji)內(nei),而(er)是(shi)在(zai)它(ta)的(de)出(chu)口(kou)。噴(pen)泉(quan)式(shi)烘(hong)幹(gan)機(ji)使(shi)用(yong)大(da)容(rong)量(liang)氣(qi)體(ti),每(mei)磅(bang)籽(zi)棉(mian)需(xu)50立方英尺熱空氣。
通過使用分離器可以得到空氣/棉(mian)花(hua)的(de)高(gao)比(bi)率(lv)。分(fen)離(li)器(qi)在(zai)烘(hong)幹(gan)過(guo)程(cheng)的(de)末(mo)端(duan)接(jie)受(shou)氣(qi)流(liu)和(he)籽(zi)棉(mian),而(er)後(hou)將(jiang)籽(zi)棉(mian)和(he)大(da)約(yue)一(yi)半(ban)的(de)氣(qi)流(liu)轉(zhuan)向(xiang)第(di)一(yi)級(ji)傾(qing)斜(xie)式(shi)清(qing)理(li)機(ji)。剩(sheng)餘(yu)的(de)氣(qi)流(liu)用(yong)來(lai)拾(shi)起(qi)清(qing)杆(gan)機(ji)下(xia)麵(mian)的(de)棉(mian)花(hua)並(bing)輸(shu)送(song)到(dao)第(di)2級清理機。由於這種烘幹機產生的靜壓比傳統的塔式烘幹機低,所以僅僅使用了吸力風機,而塔式烘幹機需要吹/吸兩台風機(1996年)。
pengzhuangshihongganjishipenquanshihongganjidegaijinxing。zhezhonghongganjijianglaizimianmoweiliaoqidemianhuaherekongqisongrupenquanshizhong,tonglingwaidehonggankongqifashengzhijiepengzhuang。shunzhezhegetuanliudian,zimianherekongqihunhewubeifenkai,bingzaichukoudeshangfangwanchengdiercipengzhuanghoubeisongdaofenliqi。
碰撞式烘幹機的壓降(熱損耗)稍高於傳統的噴泉式烘幹機,但是該設計因多次碰撞和湍流而提高了烘幹效能(2000年)。
1.6熟擱板烘幹機
湍tuan流liu式shi熱re擱ge板ban烘hong幹gan係xi統tong使shi用yong的de風feng量liang比bi一yi些xie烘hong幹gan係xi統tong的de風feng量liang小xiao,因yin為wei整zheng個ge係xi統tong可ke以yi避bi免mian溫wen度du降jiang低di。這zhe一yi點dian是shi由you於yu在zai擱ge板ban之zhi間jian安an裝zhuang了le加jia熱re室shi而er實shi現xian的de,熱re量liang從cong加jia熱re室shi傳chuan遞di到dao輸shu送song棉mian花hua的de擱ge板ban上shang。
烘幹塔有9層擱板,擱板間距為12yingcun。zimianzaihonggantadingbujinru,conghongganjidibuchulai。tongchangrekongqiconghongganjidibujinru,conghonggantadingbuchulai。jiareshishiyongderekongqikeyizailianxudejichushangtongguogaixitongzaixunhuanliyong,huozhetongyuanxiandekongqiguanluxiangjiehezaihunhedianshiqimianhua,bingjiangmianhuashusongdaohongganta。
1.7大容量烘幹塔
大容量塔式烘幹係統使用了6層擱板,擱板間距27英寸。允許使用一台“穿過式”風機係統,省去了推力風機。第一級使用的空氣速度為2 000英尺/分,烘幹空氣約25立方英尺/每磅籽棉。
湍流烘幹機收集器安裝在於燥機的前麵,用來排除青棉桃、石塊等雜質。建議二級烘幹中,第二級的熱空氣溫度和容量應稍稍減少。
已經製造了兩種尺寸的大容量塔式烘幹機。一種是48英寸,寬40英寸,湍流烘幹機收集器安裝在入口處。第二種是72英寸、寬60英寸,湍流收集器安裝在人口處。在4英尺和6英尺塔式烘幹機中風量分別是18 000和27 000立方英尺/分。
經驗法則是第一級烘幹係統至少應有4000000英熱單位的熱量和9 000立方英尺/15包·每小時的風量。第二級烘幹係統應有的熱量和風量減少到2 000 000英熱單位和6 000立方英尺/15包·每小時。第二級烘幹係統中,可以采用的風速約為1500-2 000英尺/分。
1.8速差式烘幹機
速差式烘幹機使用的原理是湍流以及籽棉和烘幹空氣之間的速差——提高烘幹率(圖9)。刺(ci)釘(ding)滾(gun)筒(tong)或(huo)葉(ye)板(ban)滾(gun)筒(tong)使(shi)棉(mian)流(liu)減(jian)速(su),但(dan)允(yun)許(xu)熱(re)空(kong)氣(qi)穿(chuan)過(guo)棉(mian)花(hua),從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)了(le)速(su)差(cha)。按(an)照(zhao)它(ta)的(de)運(yun)行(xing),借(jie)助(zhu)噴(pen)嘴(zui)將(jiang)熱(re)空(kong)氣(qi)噴(pen)人(ren)葉(ye)板(ban)滾(gun)筒(tong),所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)射(she)管(guan)效(xiao)果(guo)使(shi)棉(mian)花(hua)混(hun)合(he)並(bing)在(zai)無(wu)真(zhen)空(kong)輪(lun)或(huo)旋(xuan)轉(zhuan)空(kong)氣(qi)閘(zha)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)進(jin)入(ru)氣(qi)流(liu)中(zhong)。
1.9豎流式烘幹機
籽棉和烘幹空氣進入豎流式烘幹機頂部(圖10)。當dang籽zi棉mian進jin入ru時shi,落luo到dao定ding向xiang滾gun筒tong上shang,開kai鬆song棉mian團tuan並bing產chan生sheng一yi個ge蓬peng鬆song的de籽zi棉mian流liu。蓬peng鬆song籽zi棉mian向xiang下xia滑hua到dao由you長chang而er薄bo指zhi狀zhuang物wu做zuo成cheng的de導dao流liu片pian上shang,每mei個ge指zhi狀zhuang物wu之zhi間jian具ju有you空kong隙xi。這zhe些xie棉mian花hua落luo到dao另ling一yi個ge滾gun筒tong上shang,滾gun筒tong將jiang籽zi棉mian拋pao向xiang另ling一yi個ge方fang向xiang,這zhe種zhong交jiao替ti作zuo用yong重zhong複fu5次。
在這種烘幹機中,沒有擱板、shaiwanghegezha,dingxiangguntongdekaisongzuoyongshizimiantuanbiandepengsong,congerzengqianglehongganjidehongganzuoyong。dangzimianxiangxiachuanguohongganjihou,honggankongqijiangzimianshusongdaoxiadaogongxu。
1.10均衡熱塔式烘幹機
由聯合棉機有限公司製造的Vandergrift均衡熱塔式烘幹機於2000年在幾家軋花廠得到了應用。烘幹機製造為4個寬度-3、4、5和7英尺,擱板長8英尺。
在均衡熱塔式烘幹機中,有7個ge間jian距ju遞di增zeng的de擱ge板ban,並bing裝zhuang有you加jia熱re套tao,供gong在zai三san個ge地di點dian噴pen射she熱re空kong氣qi。其qi運yun行xing原yuan理li是shi增zeng加jia烘hong幹gan塔ta中zhong下xia遊you熱re量liang,以yi保bao證zheng整zheng個ge烘hong幹gan循xun環huan中zhong的de烘hong幹gan溫wen度du。
在烘幹階段,來自加熱器的空氣被分為兩股氣流,一部分空氣拾起籽棉並將它輸送到均衡熱烘幹機頂部擱板,另一部分分別在第2、第4和第6層擱板端部噴射,提供多重混合點。熱空氣以4 000英尺/分的速度由噴嘴噴射,擱板間距隨著空氣總量增加而增加,以便在烘幹塔中保持所希望的2 000~2 500英尺/分(fen)的(de)輸(shu)送(song)速(su)度(du)。在(zai)烘(hong)幹(gan)塔(ta)擱(ge)板(ban)的(de)層(ceng)麵(mian)上(shang)有(you)葉(ye)片(pian)和(he)凸(tu)緣(yuan),以(yi)提(ti)高(gao)烘(hong)幹(gan)能(neng)力(li)。烘(hong)幹(gan)空(kong)氣(qi)將(jiang)籽(zi)棉(mian)從(cong)均(jun)衡(heng)熱(re)塔(ta)式(shi)烘(hong)幹(gan)機(ji)底(di)部(bu)輸(shu)送(song)至(zhi)傾(qing)斜(xie)式(shi)清(qing)理(li)機(ji)中(zhong)供(gong)空(kong)氣(qi)和(he)棉(mian)花(hua)分(fen)離(li)。
2、軋花廠烘幹機研究
2.1烘幹機控製
軋花廠應在最低溫度下烘幹棉花,使軋花機能令人滿意地運行。實驗室試驗表明,棉纖維將在450℃-500℃時燒焦,在450℃時點燃,在550℃-600℃時閃光。烘幹係統任何部分的溫度在任何情況下也不能超過350℃。棉纖維暴露溫度高於350℃時,會引起不可逆轉的纖維損傷。
hongganmianhuayongdedianxingreyuanshizaihongganqiliuzhongderanshaoqihuoyan,ranshaoqireliangdezuidashuchubixuzugouhongganxitongshiyong。ranshaoqizuidashuchushiranliaoliuliangyutigongzuidikekaohuoyanshideranliaoliuliangzhibichengwei“調節比”。這zhe個ge比bi值zhi在zai棉mian花hua烘hong幹gan中zhong很hen重zhong要yao,如ru果guo燃ran燒shao器qi不bu能neng調tiao節jie到dao最zui低di火huo焰yan,其qi結jie果guo將jiang造zao成cheng棉mian花hua過guo幹gan。一yi個ge優you良liang的de烘hong幹gan用yong燃ran燒shao器qi將jiang具ju有you保bao證zheng調tiao節jie比bi至zhi少shao為wei15,根據不同的製造商,調節比可以高達35:1。
溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)安(an)裝(zhuang)位(wei)置(zhi)很(hen)重(zhong)要(yao),這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)器(qi)調(tiao)節(jie)加(jia)熱(re)器(qi)上(shang)的(de)閥(fa)門(men)來(lai)控(kong)製(zhi)燃(ran)燒(shao)器(qi)火(huo)焰(yan),進(jin)而(er)控(kong)製(zhi)烘(hong)幹(gan)溫(wen)度(du)。最(zui)好(hao)使(shi)用(yong)雙(shuang)重(zhong)讀(du)數(shu)傳(chuan)感(gan)器(qi),以(yi)防(fang)止(zhi)燒(shao)焦(jiao)棉(mian)花(hua)和(he)過(guo)度(du)損(sun)傷(shang)棉(mian)花(hua)。一(yi)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)應(ying)該(gai)是(shi)上(shang)限(xian)溫(wen)度(du)開(kai)關(guan)(設定350℃),安an裝zhuang在zai熱re空kong氣qi和he籽zi棉mian混hun合he點dian的de前qian麵mian。第di二er個ge傳chuan感gan器qi應ying該gai是shi基ji本ben的de控kong製zhi傳chuan感gan器qi,安an裝zhuang在zai混hun合he點dian的de下xia遊you。在zai這zhe個ge位wei置zhi,第di二er個ge傳chuan感gan器qi將jiang使shi加jia熱re器qi控kong製zhi器qi對dui棉mian花hua的de數shu量liang和he濕shi度du作zuo出chu反fan應ying。在zai塔ta式shi烘hong幹gan係xi統tong中zhong,一yi個ge推tui薦jian的de習xi慣guan作zuo法fa是shi在zai烘hong幹gan機ji頂ding部bu安an裝zhuang控kong製zhi傳chuan感gan器qi。
2.2空氣流量
1978~1979年的試驗表明,溫度為230℃-240℃時,最低輸送空氣量就足以除去擱板式烘幹係統的水分,試驗中使用的是2台24層擱板式烘幹機。籽棉由2台按吹吸方式安放的風機輸送穿過每層擱板。
研究表明,對於擱板式烘幹機,在標準大氣條件下測量的最低空氣速度大約是:籽棉含水率為18%時,1200英尺/分;籽棉含水率為10%時,1000英尺/分。采用這些速度時的空氣/棉花比率為11~13英尺3/磅籽棉。應該指出,所期望的棉花流量是:速度低於900英尺/分,空氣/棉花比率低於9.7英尺3/磅。
2.3自動控製
軋花廠籽棉烘幹自動控製是1960年(nian)在(zai)美(mei)國(guo)斯(si)通(tong)維(wei)爾(er)論(lun)證(zheng)的(de),水(shui)分(fen)檢(jian)測(ce)儀(yi)測(ce)量(liang)了(le)通(tong)過(guo)兩(liang)個(ge)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)之(zhi)間(jian)的(de)籽(zi)棉(mian)電(dian)阻(zu)作(zuo)為(wei)纖(xian)維(wei)含(han)水(shui)率(lv)的(de)指(zhi)數(shu)。以(yi)測(ce)量(liang)的(de)含(han)水(shui)率(lv)為(wei)基(ji)準(zhun),檢(jian)測(ce)儀(yi)通(tong)過(guo)開(kai)關(guan)三(san)路(lu)(多路)烘幹機定向閥來改變烘幹暴露時間。
水分檢測儀使用伺服電動機來確定記錄筆的位置,然後通過凸輪和速動開關激發螺線管,從而驅動氣動滾筒來操作3路烘幹機定向閥。自動係統使幹棉花越過烘幹機(一層擱板);使比較濕的棉花越過半個烘幹機(13層擱板);使濕棉花穿過整個烘幹機(24層擱板)。
自動烘幹工藝於1967年與加濕工藝綜合麵擴展成一個完整的水分控製係統,除了在3路烘幹機中烘幹濕籽棉外,在加工幹籽棉時,檢測儀還驅動一個加濕裝置,將相對濕度85%的濕空氣加到輸送配料器和提淨喂花機之間的籽棉層中。因此,在軋花機中纖維與棉籽分離之前,幹棉花含水率(低於5%)是被增加的。
使用計算機的烘幹機控製於1990年(nian)軋(zha)花(hua)季(ji)節(jie)在(zai)密(mi)西(xi)西(xi)比(bi)州(zhou)的(de)兩(liang)個(ge)軋(zha)花(hua)廠(chang)已(yi)經(jing)研(yan)製(zhi)出(chu)來(lai)並(bing)進(jin)行(xing)了(le)試(shi)驗(yan)。根(gen)據(ju)紅(hong)外(wai)水(shui)分(fen)儀(yi)測(ce)得(de)的(de)籽(zi)棉(mian)烘(hong)幹(gan)前(qian)後(hou)的(de)含(han)水(shui)率(lv)來(lai)調(tiao)整(zheng)烘(hong)幹(gan)溫(wen)度(du)設(she)定(ding)值(zhi)。控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)調(tiao)整(zheng)空(kong)氣(qi)溫(wen)度(du),通(tong)過(guo)開(kai)關(guan)燃(ran)燒(shao)器(qi)供(gong)料(liao)氣(qi)路(lu)上(shang)的(de)調(tiao)節(jie)器(qi)閥(fa)門(men)實(shi)現(xian)。
在商用軋花廠,大約60個小時的控製係統試驗證明該係統有良好的可靠性,在研究中,籽棉含水率按濕量計算很少偏離設定值的0.5%。
2.4對比試驗
通用的塔式、鼓風箱式和噴泉式烘幹機係統大約於1988年(nian)在(zai)加(jia)利(li)福(fu)尼(ni)亞(ya)州(zhou)和(he)新(xin)墨(mo)西(xi)哥(ge)州(zhou)進(jin)行(xing)了(le)現(xian)場(chang)試(shi)驗(yan)評(ping)估(gu),鼓(gu)風(feng)箱(xiang)係(xi)統(tong)和(he)噴(pen)泉(quan)式(shi)烘(hong)幹(gan)機(ji)都(dou)不(bu)如(ru)塔(ta)式(shi)烘(hong)幹(gan)機(ji)有(you)效(xiao)。在(zai)三(san)種(zhong)被(bei)試(shi)係(xi)統(tong)中(zhong),塔(ta)式(shi)烘(hong)幹(gan)機(ji)似(si)乎(hu)具(ju)有(you)最(zui)好(hao)的(de)低(di)溫(wen)烘(hong)幹(gan)潛(qian)力(li)。
被bei試shi的de鼓gu風feng箱xiang係xi統tong需xu要yao過guo高gao的de溫wen度du來lai烘hong幹gan適shi度du濕shi的de籽zi棉mian,因yin此ci可ke能neng沒mei有you能neng力li烘hong幹gan非fei常chang濕shi的de籽zi棉mian。噴pen泉quan式shi係xi統tong需xu要yao的de空kong氣qi動dong力li比bi鼓gu風feng箱xiang係xi統tong和he三san台tai塔ta式shi係xi統tong小xiao,但dan是shi,二er台tai塔ta式shi係xi統tong就jiu可ke比bi較jiao了le。鼓gu風feng箱xiang係xi統tong使shi用yong的de空kong氣qi動dong力li是shi其qi他ta兩liang個ge係xi統tong的de1.5倍左右。
確定籽棉烘幹係統效率的四個基本因素是:烘幹空氣溫度、空氣量、暴露時間以及空氣與棉花之間的相對速度(滑率)。不同的軋花廠烘幹係統這些基本因素的水平是不同的,這些因素有多種組合,都能令人滿意地烘幹棉花。
3、總結
20世紀20年nian代dai末mo以yi來lai,多duo種zhong烘hong幹gan機ji設she計ji已yi經jing用yong於yu軋zha花hua廠chang人ren工gong烘hong幹gan籽zi棉mian。這zhe些xie不bu同tong的de軋zha花hua廠chang烘hong幹gan係xi統tong,在zai確que定ding籽zi棉mian烘hong幹gan機ji效xiao力li的de四si個ge基ji本ben因yin素su方fang麵mian呈cheng現xian不bu同tong的de水shui平ping。這zhe四si個ge基ji本ben因yin素su是shi烘hong幹gan空kong氣qi溫wen度du、空氣容量、暴露時間以及空氣與棉花之間的相對速差。這些因素有多種組合,都能令人滿意地烘幹籽棉。
研究結果表明,棉纖維在含水率低時比含水率高時易斷裂。因此,在含水率低時付軋的棉花必然比含水率高時含有更多的斷裂(短)纖維。建議調整軋花廠烘幹機,使軋花機在籽棉含水率為7%左右時加工皮棉。
為了保證棉花質量,應在能使軋花廠令人滿意地運行的最低溫度下烘幹棉花。在任何情況下,烘幹係統任何部位的溫度都不應超過350℃。當溫度超過300℃時,棉花受到不可逆轉的損傷。當用相對濕度較低的外界空氣輸送籽棉時,可以獲得一定程度的烘幹作用。
可以證明:烘幹的四個基本因素都體現在24層擱板塔式烘幹機係統中。塔式烘幹機是1931nianyanzhide,zaizhegexitongzhong,rekongqishusongzimiantongguogeban,zimianchongjihongganjijibi,bingqiezaimeicenggebanzhijiangaibianfangxiang,zhezhongzuoyongyouzhuyukaisongzimianbingzaimianhuayuqiliuzhijiantigongsuduhualv。meijihonggandouxuyaoertaianchuixixingshianzhuangdelixinshifengjilaiduifusuochanshengdejingya。erjitashihongganjitongchangzugouhongganchaoshizimian。
幾(ji)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)烘(hong)幹(gan)機(ji)設(she)計(ji)已(yi)經(jing)用(yong)於(yu)軋(zha)花(hua)廠(chang),多(duo)數(shu)別(bie)的(de)設(she)計(ji)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)靜(jing)壓(ya)比(bi)塔(ta)式(shi)烘(hong)幹(gan)機(ji)低(di),因(yin)此(ci)隻(zhi)需(xu)要(yao)一(yi)台(tai)離(li)心(xin)式(shi)吸(xi)力(li)風(feng)機(ji)。這(zhe)些(xie)烘(hong)幹(gan)機(ji)通(tong)常(chang)使(shi)用(yong)大(da)風(feng)量(liang),籽(zi)棉(mian)在(zai)熱(re)風(feng)中(zhong)暴(bao)露(lu)的(de)時(shi)間(jian)比(bi)塔(ta)式(shi)烘(hong)幹(gan)機(ji)係(xi)統(tong)短(duan)。負(fu)壓(ya)(一台風機)係統予計需要的投資少,使用的風機動力低,並且使軋花廠建築物保持清潔。
然而,應該指出某些係統不能充分地開鬆籽棉或使用充分的暴露時間,在處理非常潮濕棉花時可能會遇到問題。
軋花廠使用的烘幹係統包括:特大容積棉花調濕器、高速鼓風箱、噴泉式/碰撞式烘幹機、Kimbell帶式烘幹機、高滑率烘幹機、湍流式熱擱板和均衡熱塔式烘幹機以及豎流式烘幹機。
現今大多數棉農收獲籽棉後以棉模儲存以備今後軋花,如果這些收獲的籽棉,其纖維含水率大約為8%,而棉籽的含水率不超過10%,則(ze)軋(zha)花(hua)廠(chang)僅(jin)需(xu)要(yao)最(zui)低(di)限(xian)度(du)的(de)烘(hong)幹(gan)。一(yi)種(zhong)成(cheng)本(ben)最(zui)低(di)的(de)烘(hong)幹(gan)機(ji)設(she)計(ji),可(ke)提(ti)供(gong)最(zui)小(xiao)程(cheng)度(du)暴(bao)露(lu)在(zai)烘(hong)幹(gan)空(kong)氣(qi)中(zhong),就(jiu)足(zu)以(yi)排(pai)除(chu)適(shi)量(liang)的(de)水(shui)分(fen)。為(wei)了(le)處(chu)理(li)更(geng)潮(chao)濕(shi)的(de)棉(mian)花(hua),則(ze)需(xu)要(yao)更(geng)精(jing)心(xin)的(de)設(she)計(ji)。
對dui所suo有you軋zha花hua廠chang來lai說shuo,不bu存cun在zai最zui好hao的de烘hong幹gan係xi統tong。一yi個ge最zui好hao的de烘hong幹gan機ji設she計ji是shi能neng滿man足zu軋zha花hua廠chang要yao求qiu的de設she計ji。在zai選xuan擇ze一yi台tai烘hong幹gan機ji類lei型xing時shi,有you兩liang件jian關guan心xin之zhi事shi,即ji軋zha花hua廠chang的de位wei置zhi和he付fu軋zha籽zi棉mian的de條tiao件jian。位wei於yu潮chao濕shi地di區qu加jia工gong濕shi棉mian的de軋zha花hua廠chang比bi烘hong幹gan地di區qu加jia工gong相xiang對dui烘hong幹gan棉mian花hua的de軋zha花hua廠chang需xu要yao一yi台tai更geng多duo要yao求qiu和he精jing心xin設she計ji的de烘hong幹gan機ji係xi統tong。
烘幹係統的成本必須根據軋花廠的需要加以平衡。所選擇的係統必須使用溫度足夠低的烘幹空氣來排除適量的水分;采用開鬆和暴露籽棉團的工藝;采用足夠的暴露時間以便從纖維中排除水分;在棉花和烘幹空氣之間產生高速差。
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