1、生物質烘幹機的設計
1.1生物質烘幹機的總體結構
生物質烘幹過程可分為3個階段：短時間的升溫段、等速烘幹段與降速烘幹段。在整個烘幹周期的前半周期中，物料含水率高、密度大，是烘幹過程中的主要吸熱段，應以較高的溫度與氣流速度來提高烘幹機的產量。在烘幹過程的後半個周期，物料的溫度較高、含水率較低、密度小，在此階段，物料的烘幹時間基本不變，可以較小的氣流速度進行烘幹，以節約能源。
根據生物質的烘幹特性，設計的生物質烘幹機結構如圖1所示，粉碎後的生物質由進料口進入烘幹機，在傳動係統的鏈條、刮(gua)杆(gan)的(de)拖(tuo)動(dong)下(xia)，沿(yan)供(gong)熱(re)係(xi)統(tong)的(de)射(she)流(liu)板(ban)上(shang)表(biao)麵(mian)緩(huan)緩(huan)移(yi)動(dong)，此(ci)時(shi)受(shou)到(dao)加(jia)熱(re)板(ban)上(shang)表(biao)麵(mian)的(de)傳(chuan)導(dao)加(jia)熱(re)，同(tong)時(shi)受(shou)到(dao)上(shang)一(yi)層(ceng)加(jia)熱(re)板(ban)下(xia)表(biao)麵(mian)輻(fu)射(she)加(jia)熱(re)和(he)從(cong)射(she)流(liu)孔(kong)射(she)流(liu)出(chu)的(de)高(gao)溫(wen)加(jia)熱(re)介(jie)質(zhi)的(de)強(qiang)化(hua)對(dui)流(liu)換(huan)熱(re)。這(zhe)樣(yang)，被(bei)烘(hong)幹(gan)的(de)物(wu)料(liao)在(zai)多(duo)層(ceng)加(jia)熱(re)板(ban)的(de)傳(chuan)導(dao)、對流、輻射3種傳熱方式的作用下，水分迅速地擴散出來，由排濕係統排出烘幹機外，達到快速、高效烘幹的目的。
1.2供熱係統的設計
加(jia)熱(re)氣(qi)流(liu)均(jun)勻(yun)是(shi)烘(hong)幹(gan)機(ji)設(she)計(ji)的(de)核(he)心(xin)問(wen)題(ti)，也(ye)是(shi)影(ying)響(xiang)烘(hong)幹(gan)速(su)度(du)和(he)烘(hong)幹(gan)質(zhi)量(liang)的(de)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su)。升(sheng)溫(wen)段(duan)是(shi)生(sheng)物(wu)質(zhi)烘(hong)幹(gan)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)加(jia)熱(re)階(jie)段(duan)，此(ci)時(shi)生(sheng)物(wu)質(zhi)具(ju)有(you)含(han)水(shui)量(liang)高(gao)、堆積密度大等特點，在此階段不僅需要大量的熱能，而且還需要較大的風速，以便穿透物料層，達到物料快速、junyunshengwendemude。dengsuhongganduanshishengwuzhihongganguochengzhongdezhuyaotuoshuiduan，shuifenzhengfaliangda，cishizhixugonggeishengwuzhishuifenchixuzhengfasuoxudereliangjike。jiangsuhongganduanshishengwuzhihongganguochengzhongdezuihouyigejieduan，zaicijieduanshengwuzhiyibiandehenpengsong，zhixutuoqushaoliangdeshui，yinci，cijieduanzhixushaoliangdereliang，fengsubuyitaigao，yimianjiangwuliaochuifei。genjuzheyililunyanjiuhejichushiyandejieguo，jiehekongqitiaojiejishuyuchuanrexueyuanli，shejichuleyoudengyafenliudejingyaxianghegaoxiaohuanredesheliujiarebanzuchengdegongrexitongsuoshi。tayoujingyaxiang、射流換熱板、輸送板等組成。生物質在上兩層換熱板上主要進行物料升溫與等速烘幹過程，在第3,4層換熱板上完成等速與降速烘幹過程。生物質在拖動係統的帶動下自上而下運動，完成升溫、等速烘幹與降速烘幹的過程，換熱板孔眼總麵積自上而下依次減小，各換熱板可提供不同的能量，實現了生物質烘幹過程的按需供能。
(1)靜壓箱的設計
可等壓分流的靜壓箱為一楔形箱體，它有1個加熱介質進口與數個矩形加熱介質出口，出口數量與換熱板的數量相同。靜壓箱入口風速Vk應比最末出風口的風速Vm大，利用這2gesuduchaxingchengdedongyachabuchangjingyaxiangneidemocazulisunshihejubuzulisunshi，shijingyaxiangneigechudejingyalinenggoubaochiwending，gechudeyalijibenxiangtong，shigejuxingjiarejiezhichukoudeliuliangyuqimianjichengzhengbi。yudadaoshangshuyaoqiu，jingyaxiangderukoufengsuyuchukoufengsuxumanzuxiashi：
(2)射流換熱板的設計
熱空氣經靜壓箱可等壓進入各層射流換熱板，射流換熱板為能承受一定壓力的箱式結構。其上表麵為平板，可用作物料床；下表麵為多孔板，可根據不同烘幹階段所需能量設定不同的孔眼麵積。加熱介質在換熱板內經多孔板均勻地射向被烘幹物料，完成傳熱、傳質任務。在進口壓力相同的條件下，不同孔眼直徑、不同孔眼總麵積為生物質不同的烘幹階段提供不同的能量，為設計按需供能的生物質烘幹機提供了可能。
1.3拖動係統的設計
生物質在烘幹機內的移動由烘幹機的拖動係統完成。拖動係統由調速電機、傳動係統、鏈條刮杆等部分組成。刮杆為φ12 mm的圓鋼，兩端鉸接於鏈條上，鏈條在鏈輪的帶動下移動時，刮杆便拖動生物質隨鏈條在換熱板上表麵移動，其工作過程如圖3suoshi。shengwuzhizailiantiaoguagantuodongxiayanhuanrebanshangbiaomiancongyiduanxianglingyiduanyidong，luodaoxiayicenghuanrebanhouzhongxinwanghuiyidong，zheyangdeguochengyoushangzhixialianxujinxing4ci。shengwuzhixiangqianyidongdetongshi，yuandeguaganyebaxiamiandewuliaofandaoleshangmian，wuliaoluoxiangxiayicengjiarebanshijinxinglechanhun，zheyangjiubaozhenglechanpinhonggandejunyunxing。
2、生物質烘幹機的試驗研究
我們完成了生物質烘幹機樣機的設計加工後，對其各項性能進行了試驗研究，為生物質烘幹機的放大提供了基礎數據。
2.1試驗係統
試驗係統如圖4suoshi，tashiyitianranqiranshaoshengchengdeyanqiyukongqihunhehoudegaowenhunheqiweihongganjiezhi，zaihongganjineijinxingshengwuzhidehonggan。ranqijinqiliangtiaojiefakekongzhiranshaoqideranqijinqiliang，congerkongzhihongganjidenenglianggonggei。gaowenyanqitiaojiefaketiaojiejinruhongganjineigaowenhunheqizhongyanqiyukongqidebili，congertiaojiegaowenhunheqidewendu，tongguoceliangkongkecechugaowenhunheqijinqiliang、溫度及水分的含量，通過排氣量控製閥可控製廢氣的排出速度，通過廢氣特性測量孔可測量廢氣溫度、流量及含水量。
生物質原料為當年收獲後的玉米秸稈，經篩孔直徑為5 mm的錘片式粉碎機粉碎後，加水調濕至一定含水量，密封1 d後備用。
2.2生物質烘幹機烘幹曲線
在烘幹機內的物料中放置3個熱電偶，讓它隨物料一起移動，即可測定出原料在不同烘幹時間內的溫度，取3個溫度的平均值；取烘幹機內不同烘幹時間的物料，測定其含水量，即可測定出物料在不同烘幹時間內的含水量。圖5為生物質烘幹機的烘幹曲線。由圖5可以看出，在第一層加熱板，物料溫度從36℃升至63℃，含水量從55%降至48%，這是因為在第一層加熱板上，物料隻受到了傳導加熱，表麵無射流熱風加熱，所以含水量下降較慢。在第二層加熱板，溫度從63℃升至68℃，含水量從48%降至30%，zheshiyinweiwuliaojishoudaolechuandaojiare，youyoushangyicenghuanrebandeduiliuyufushejiare，suoyiwuliaodehanshuiliangxunsuxiajiang，shuifenzhengfadaizouledaliangdereliang，wuliaodewendushangshengjiaoman。zaidisancengjiarebanshang，wenducong68℃升到85℃，含水量從30%降至20%，此時物料的含水量較低，熱風速度較低，物料在上、下換熱板的加熱下，溫度上升較快。在第四層加熱板上，物料溫度從82℃降至71℃（約在第24 min時），這是因為物料從第三層加熱板落向第四層加熱板時，遇到逆向流動的冷空氣傳熱所致。第24 min後(hou)物(wu)料(liao)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)不(bu)大(da)，主(zhu)要(yao)是(shi)因(yin)為(wei)第(di)四(si)層(ceng)板(ban)為(wei)輸(shu)送(song)板(ban)，物(wu)料(liao)隻(zhi)受(shou)到(dao)上(shang)層(ceng)加(jia)熱(re)板(ban)的(de)輻(fu)射(she)與(yu)對(dui)流(liu)加(jia)熱(re)，熱(re)風(feng)速(su)度(du)較(jiao)小(xiao)，水(shui)分(fen)蒸(zheng)發(fa)帶(dai)走(zou)的(de)熱(re)量(liang)與(yu)上(shang)層(ceng)加(jia)熱(re)板(ban)提(ti)供(gong)的(de)熱(re)量(liang)基(ji)本(ben)平(ping)衡(heng)。
圖6為烘幹機在不同進風溫度、不同料層厚度與不同烘幹時間條件下進行烘幹的烘幹特性曲線（進風溫度僅選擇了340℃和280℃。fenxibiaoming，zaiqitatiaojianbubiandetiaojianxia，wenduyuegao，wuliaodetuoshuilvyueda，danyoushengwuzhidehonggantexingkezhi，jinfengwendubuyiguogao，dangwuliaoshiqiuwenduchaoguo150℃時，物料的揮發分便會析出，影響烘幹後的生物質品質：烘幹時間越長，物料的脫水率越大，但烘幹機的處理量卻會變小：物料厚度越大，脫水率越低，但處理量變大。
3、結束語
①板式生物質烘幹機可根據物料特性改變物料的烘幹速度、烘(hong)幹(gan)時(shi)間(jian)與(yu)烘(hong)幹(gan)溫(wen)度(du)，並(bing)可(ke)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)烘(hong)幹(gan)階(jie)段(duan)提(ti)供(gong)不(bu)同(tong)的(de)熱(re)量(liang)與(yu)風(feng)速(su)，具(ju)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)原(yuan)料(liao)適(shi)用(yong)性(xing)。其(qi)獨(du)特(te)的(de)換(huan)熱(re)元(yuan)件(jian)與(yu)物(wu)料(liao)拖(tuo)動(dong)係(xi)統(tong)，使(shi)其(qi)熱(re)利(li)用(yong)率(lv)達(da)到(dao)了(le)70%以上。因此，烘幹機在不同種類的生物質能烘幹方麵具有較好的優勢，具有廣泛的應用前景產。
②本文通過試驗研究，得到了生物質烘幹機在不同工況下的烘幹特性曲線，為烘幹機的放大及優化設計提供了參考依據。
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