專利名稱：高效低耗玉米干燥工藝及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及的技術領域是玉米干燥技術。此技術也適于干燥其它谷物。
玉米是我國主要商品糧，秋收時玉米含水量高于25%，貯存的安全水份為14.5%以下，否則會霉爛變質。玉米降水一直是其貯運、深加工及出口的關鍵問題。
我國傳統人工涼曬，受自然條件(氣候、場地)限制，涼曬時間長，勞動強度大，對玉米的糟損和污染嚴重。
國內玉米干燥設備普遍存在的問題是(1)玉米多次提升排潮才達到安全水份，設備造價昂貴，維修費高，破碎嚴重、普遍降等;(2)單靠蒸氣干燥或單靠熱風干燥，介質溫度高，干燥糧品質變壞，色澤變、易出糊焦粒;(3)排潮介質非飽和一次性使用，不回收余熱、潛熱，能耗和干燥費很高。國外玉米干燥設備存在的主要問題是(1)價格昂貴，最近進口的玉米干燥機每臺32萬美元;(2)燒油或燃氣，不適于寒冷地區集中干燥，不適于我國國情;(3)單靠熱風干燥，且非飽和一次性排潮，不回收潛熱，能耗和干燥費也很高。
本發明的目的是提供一套只用單塔、至多雙塔就可解決上述問題的工藝和設備。
本發明的目的是通過燃料熱能直接傳遞給加熱用介質水和排潮用介質空氣、排潮介質完全飽和、回收余熱潛熱的辦法來實現的。
為使燃料熱能直接傳遞給兩種介質，設計了氣水加熱器;為使排潮介質完全飽和，設計了排潮器和串聯排潮工藝;為回收飽和乏氣潛熱，設計了汽水分離器。
本發明與現有玉米干燥設備比較具有以下優點(1)簡化工藝流程、大量省去設備，造價和維修費節約50%-65%，且降低破碎率、確保干燥糧普遍保等;(2)氣水加熱器同時加熱兩種介質，實現較低的介質溫度，確保干燥糧品質，色澤不變、無糊焦粒;(3)排潮器及其排潮工藝使排潮介質完全飽和，從而實現了理想排潮狀態，所耗排潮介質量最少且不用熱交換器，提高熱效率、進一步降低造價;(4)本發明的汽水分離器解決了低溫飽和乏氣潛熱回收問題，從而提高了熱效率;(5)循環使用加熱用介質水，與單靠熱風干燥相比，避免了熱能浪費。
總之，本發明使能耗與干燥費創最低記錄;當氣溫與潮糧溫度在-20℃(即1月份)和5℃(即四月份)時降一公斤玉米水熱耗分別為1119千卡和972千卡;每噸中質煤干燥玉米數量分別為36噸和41噸，超過國內外干燥機只能干燥10-15噸玉米記錄;干燥費節約50%-60%。
下面結合附圖和實施例，對本發明做詳細說明
圖1是高效低耗玉米干燥機單塔工藝實施整體示意圖。本發明的具體工藝流程包括下列步驟(1)冷潮糧經提升機送到干燥塔頂部，在靠自重以一定速度下移中被介質加熱干燥，當達到安全水份時被冷空氣冷卻到環境溫度，由橫送機送到塔外。被予熱的冷空氣作為排潮介質進入氣水加熱器;
(2)空氣和水在氣水加熱器中同時被加熱升溫，空氣升溫到120℃±10℃，水升溫到90℃±10℃;
(3)步驟(2)中升溫到120℃±10℃的熱空氣至少串聯通過兩個排潮單元與潮糧直接接觸，先通過裝低水份玉米的下排潮單元，后通過裝高水份玉米的上排潮單元，串聯排潮單元之數目以排潮介質完全飽和為準;
(4)飽和乏氣經過置于冷潮糧內的汽水分離單元，用降溫結露釋放的凝結熱予熱冷潮糧乏后排放到大氣;
(5)在步驟(2)中升溫到90℃±10℃的熱水進入加熱器中加熱潮糧之后，回到氣水加熱器循環使用。
圖2是雙塔示意圖，與圖1單塔區別在于把予熱、加熱段與排潮、冷卻段分成單獨塔;多用一個提升機構，其余工藝和設備完全與單塔相同。
圖3是氣水加熱器結構示意圖。圖中1是機燒或手燒爐排、2是用∮57×3mm無縫鋼管繞制的多層盤狀水管、3是用∮38-∮42×3mm無縫鋼管輻射布置的管狀煙道、4是用厚8毫米鋼板制成的環狀煙道、5是用∮57×5mm無縫鋼管制作的熱水出口、6是用∮57×5mm無縫鋼管制作的回水進口、7是用厚10-12毫米鋼板制成的爐膽、8是用厚4毫米鋼板制成的爐殼、9是用∮57×3mm無縫鋼管制成的立柱式管狀煙道、10是用厚6毫米鋼板制成的總煙道。
氣水加熱器爐膛內的煙氣，經過多層盤狀水管2的間隙進入管狀煙道3后逆向匯聚在環狀煙道4上部，流到環狀煙道4下部再分散進入管狀煙道9中，最后通過總煙道10排到大氣。
環狀煙道4將爐膽7和爐殼8之間的氣室分成內外兩部分，由管狀煙道3、9的縫隙和內氣室組成內氣道，外氣室形成外氣道。這種結構使空氣與煙氣接觸面積大、且逆向流動，從而提高熱交換效率。
由回水管6、多層盤狀水管2、熱水管5形成水道，熱水管5在上，回水管6在下、其離爐排1.8米高。
氣水加熱器全部件相互焊接而成，所有焊接不得虛焊，煙道、氣道、水道不得漏，加工、安裝須加壓檢漏。
氣水加熱器煙氣首先加熱水升溫到90℃±10℃，此時降溫到700℃-800℃的煙氣再加熱空氣升溫到120℃±10℃。兩種介質溫度較低，確保干燥糧品質，跟單一空氣加熱器(即熱風爐)比較，使用壽命長且無須特殊材料。
圖4是排潮器結構示意圖。圖中排潮器是由熱風入口14、排潮單元13、緩蘇單元15、側風道16、排潮單元18及飽和乏氣出口17構成，并用螺栓相互聯接。
熱風入口14和飽和乏氣出口17結構相同，用厚1.5毫米鋼板焊接而成;排潮單元13和排潮單元18結構相同，由框架25、立柱21、上下蓋板20、橫壓條22、豎壓條21及網12組成。框架25是厚2毫米鋼板和∠502×5角鋼焊接而成，立柱21是用厚8毫米鋼板壓制成形后焊在框架25上，上下蓋板20是用厚2毫米鋼板剪制成形后焊在框架25上，網12是用∮1.5-∮3鋼絲編制而成，并用橫壓條22與上下蓋板20螺栓聯接、用豎壓條23與立柱21螺栓聯接，壓條用厚5-6毫米鋼板或∠252×3角鋼。網孔3×3-4×4mm2，網可用相應孔板代替;緩蘇單元由框架25、立柱21、上下蓋板20、側板24及面板26焊接而成，側板24、面板26用厚2毫米鋼板制作;側風道16是用厚1.5-2毫米鋼板焊接而成。
在排潮單元內，網12、立柱21形成糧道，框架25、上下蓋板20、立柱21及潮糧縫隙形成風道;在緩蘇單元內，側板24、立柱21形成糧道，糧道之間仍有空間，但不通風。為避免氣道短路，緩蘇單元高度H為糧道厚h的4-5倍。
氣水加熱器產生的熱空氣從熱空氣入口14進入下排潮單元13與低水份玉米11接觸，再通過側風道16進入上排潮單元18與高水份玉米19接觸。這個工藝流程一方面使排潮介質與潮糧之間保持合理的溫度與濕度梯度，以確保排潮效率，另一方面保證熱空氣在重復排潮過程中形成完全飽和狀態，如果兩次排潮達不到飽和狀態，則三次排潮，但不應超過三次。飽和乏氣通過飽和乏氣出口17進入汽水分離器。
全部排潮介質的完全飽和是國外文獻上一再提到的理想排潮狀態，但國外只實現了用部分排潮介質局部重復使用來達到部分介質的飽和，而本工藝及其排潮器把這一理想變成現實，這是本發明的又一特征。
圖5是汽水分離器的結構示意圖。圖中汽水分離器是由飽和乏氣進口27、框架28、汽水分離單元31，導糧帽34及飽和廢氣出口29構成。
飽和乏氣進口27與飽和廢氣出口29結構相同，用厚1.5毫米鋼板焊接而成;框架28是用厚2毫米鋼板、∠502×5角鋼焊接而成;汽水分離單元31是用厚0.5-1毫米鍍鋅鋼板或不銹鋼板壓制成波浪板32和用同樣材料沖制或剪制成上下蓋板33鉚焊而成。導糧帽34是用厚2毫米鋼板沖制而成，并蓋在汽水分離單元31頂部。足夠數量的汽水分離單元31按一定間隔并排布置在框架28里用螺栓與框架28相聯接，飽和乏氣進口27、飽和廢氣出口29用螺栓與框架28相聯接。所有鉚焊和螺栓聯接處不得漏氣。
飽和乏氣由飽和乏氣進口27進入到汽水分離單元31中，通過汽水分離單元31的側壁波浪板32與壁外的冷潮糧30進行熱交換，把其凝結熱傳給冷潮糧30后通過飽和廢氣出口29排入大氣。冷潮糧30溫度越低、結露放熱量越大、汽水分離效果越好。
飽和乏氣含有整個干燥熱耗的80%，但因溫度低、且含有大量粉塵而回收潛熱困難。管式汽水分離器散熱和通風面積小，既易堵又易凍壞，因而無實用意義;使用熱管造價昂貴，耗資十幾萬仍至幾十萬元，且壽命短，得不償失而不宜采用。本汽水分離器具有巨大散熱面積和較小的空氣阻力及較低的造價，就成功地解決了低溫飽和乏氣潛熱回收問題，這是本發明的第三個特點。
權利要求
1.一種玉米干燥工藝，其特征在于水作為加熱介質、空氣作為排潮介質，燃料熱能直接傳遞給兩種介質；以全部排潮介質重復使用的辦法使其完全飽和；回收飽和乏氣大部潛熱；其工藝包括下列步驟(1)由提升機構送到干燥塔頂部的冷潮糧，在靠自重以一定速度下移中被介質加熱、干燥，當達到安全水份時被冷空氣冷卻到大氣溫度由橫送機構輸出塔外，冷空氣被予熱后作為排潮介質繼續使用；(2)空氣和水在氣水加熱器中同時被加熱升溫，空氣升溫到120℃±10℃，水升溫到90℃±10℃；(3)在步驟(2)中升溫到120℃±10℃的熱空氣串聯通過兩個以上排潮單元與潮糧直接接觸，先通過裝低水份玉米的排潮單元，后通過裝高水份玉米的排潮單元，串聯通過排潮單元數目，以排潮介質完全飽和為準；(4)飽和乏氣通過置于冷潮糧內的汽水分離單元降溫結露釋放的凝結熱予熱冷潮糧之后，排放到大氣；(5)在步驟(2)中升溫到90℃±10℃的熱水進一步加熱潮糧后回到氣水加熱器循環使用；
2.一種使用權利要求1所述工藝而專門設計的設備，它包括(1)一種氣水加熱器，其特征在于煙道由用厚10-12毫米鋼板圍制的爐膽7、爐膽上部輻射布置的用∮38-∮42×3mm無縫鋼管制成的管狀煙道3、爐體中部用厚8毫米鋼板制成的環狀煙道4、爐體下部用∮57×3mm無縫鋼管制成的立柱式管狀煙道9和用厚6毫米鋼板制成的總煙道10構成;爐膽7和用厚4毫米鋼板制成的爐殼8之間形成的氣室被置于其中的環狀煙道4分割成內外兩氣室，由管狀態煙道3、9的縫隙和內氣室組成內氣道，外氣室形成外氣道;水道由用∮57×5mm無縫鋼管制作的回水管6、用∮57×3mm無縫管繞制的多層盤狀管2、用∮57×5mm無縫鋼管制成的熱水管5構成，熱水管5在上、回水管6在下，回水管6離爐排1.8米高;氣水加熱器全部零部件相互焊接而成，所有焊口不得虛焊，煙道、氣道、水道不得漏，在加工和安裝時加壓檢漏;(2)一種排潮器，其特征在于排潮器是由熱風入口14、下排潮單元13、緩蘇單元15、側風道16、上排潮單元18及飽和乏氣出口17用螺栓聯接而成;熱風口14和飽和乏氣出口17結構相同，用1.5毫米鋼板焊接而成;下排潮單元13和上排潮單元18結構相同，由框架25、立柱21、上下蓋板20、橫壓條22、豎壓條23及網12組成;框架25是用厚2毫米鋼板和∠502×5角鋼焊接而成，立柱21是用厚8毫米鋼板壓制成形后焊在框架25上，上下蓋板20是用厚2毫米鋼板剪制成形后焊在框架25上，網12是用∮1.5-∮3mm鋼絲編制并用橫壓條22與上下蓋板20螺栓聯接、用豎壓條23與立柱21螺栓聯接，壓條用厚5-6毫米鋼板或∠252×3角鋼，網孔3×3-4×4mm2，網12可由相應孔板代替;緩蘇單元由框架25、立柱21、上下蓋反20、側板24及面板26焊接而成，側板24、面板26用厚2毫米鋼板制作;側風道16是用厚1.5毫米鋼板焊接而成;在排潮單元內，網12、立柱21形成糧道，框架25、上下蓋板20、立柱21及潮糧縫隙形成風道;在緩蘇單元15內，側板24、立柱21形成糧道，緩蘇單元高度H為糧道厚h的4-5倍;(3)一種汽水分離器，其特征在于汽水分離器是由飽和乏氣進口27、框架28、汽水分離單元31、導糧帽34及飽和廢氣出口29構成。飽和乏氣進口27與飽和廢氣出口29結構相同，用厚1.5毫米鋼板焊接而成;框架28是用厚2毫米鋼板、∠502×5角鋼焊接而成;汽水分離單元31是用厚0.5-1毫米鍍鋅鋼板或不銹鋼板壓制成波浪板32和用同樣材料沖制或剪制成上下蓋板33鉚焊而成;導糧帽34是用厚2毫米鋼板沖制而成，并蓋在汽水分離單元31頂部;足夠數量的汽水分離單元31按一定間隔并排布置在框架28里用螺栓與框架28相聯接，飽和乏氣進口27、飽和廢氣出口29用螺栓與框架28相聯接;所有鉚焊和螺栓聯接處不得漏氣。
全文摘要
本發明公開了一種玉米干燥工藝和設備。包括下列步驟冷空氣被預熱后進氣水加熱器與另一介質水同時升溫；熱空氣串聯通過兩個以上排潮單元；飽和乏氣預熱冷潮糧；預熱后的潮糧被循環水加熱經排潮冷卻成冷干糧。其特征在于工藝流程短；燃料熱能直接傳遞給兩種介質；排潮介質完全飽和實現理想排潮；充分回收余熱、潛熱。
文檔編號F26B3/06GK1067357SQ9110366
公開日1992年12月30日 申請日期1991年5月28日 優先權日1991年5月28日
發明者崔哲教, 趙繼彥, 車松花 申請人:崔哲教, 趙繼彥, 車松花