專利名稱:微波輔助加熱組合帶式干燥機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種玉米干燥機械,特別是涉及一種微波輔助加熱組合帶式干燥機,屬于農(nóng)副產(chǎn)品加工機械。
背景技術(shù):
玉米的特點是收獲后的水分高,在北方高達(dá)25% 35%,它的籽粒大,表皮堅硬, 水分蒸發(fā)困難,是難以干燥的糧食品種之一。玉米籽粒干燥過程可以分為三個階段預(yù)干燥階段、恒速干燥階段和降速干燥階 段。在預(yù)干燥階段,水分的汽化主要在籽粒的表面,水分蒸發(fā)速度比較快,干燥速率從 零開始迅速上升到最高值;在恒速干燥階段,水分在籽粒表面的汽化過程已經(jīng)結(jié)束,其蒸發(fā) 的速度取決于內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散的速率,蒸發(fā)的水分基本按直線下降,干燥速率基本是 穩(wěn)定的。這是由于向玉米提供的熱量基本全部消耗于以液態(tài)轉(zhuǎn)移的水分蒸發(fā),此時,玉米表 面水分蒸發(fā)速率幾乎等于玉米內(nèi)部水分向外部擴(kuò)散的速率;當(dāng)玉米干燥到一定水分時,干 燥速率減慢進(jìn)入到降速干燥階段,水分下降逐漸減慢。我國玉米干燥,一直沿用塔式干燥機,這種干燥機的生產(chǎn)能力大,降水幅度大,但 是由于玉米水分較高,為了提高生產(chǎn)率,減少干燥時間,往往在干燥作業(yè)時,設(shè)法提高介質(zhì) 溫度,一般干燥熱風(fēng)溫度120°C 180°C,這就會造成干燥后玉米的品質(zhì)下降,且只能作為 商品糧,不能再作為其它深加工原料,即便如此,干燥時間也多于10多個小時。微波干燥不同于熱風(fēng)及其它干燥方式,由于其獨特的加熱特性,物料干燥速度快、 時間短、干后品質(zhì)和熱利用率高,現(xiàn)多用于山野菜、藥材等貴重物料的干燥。單純用微波來 干燥玉米,因其成本高、能耗太大,物料本身價格又低,現(xiàn)實中未見應(yīng)用。微波干燥功率越大,溫度升高得越快,干燥速率越快,總干燥時間縮短。后期隨著 玉米籽粒內(nèi)含水量的減少,干燥速率迅速下降。但干燥功率過大,易導(dǎo)致物料溫度過高和干 燥速率過快,易弓I起玉米籽粒焦化和品質(zhì)嚴(yán)重下降。
發(fā)明內(nèi)容
玉米的傳統(tǒng)干燥,降速階段干燥時間占整個干燥時間的2/3,蒸發(fā)掉的水分卻不足 全部水分的1/3,本發(fā)明的目的在于提供一種微波輔助加熱組合帶式干燥機,該機試圖在傳 統(tǒng)干燥的恒速干燥最后階段,進(jìn)入降速干燥之前,加入微波輔助加熱,加快內(nèi)部水分向外部 擴(kuò)散的速率,這樣可以大大縮短降速階段干燥時間,也使整個干燥時間縮短。本發(fā)明的上述目的是按以下方案實現(xiàn)的,結(jié)合
如下一種微波輔助加熱組合帶式干燥機,主要由干燥主機、天然氣燃燒器、排濕系統(tǒng)及 控制系統(tǒng)四部分組成,所述的干燥主機2由加料裝置、進(jìn)出料微波抑制器、干燥箱及傳動系 統(tǒng)組成,其中的加料裝置位于干燥主機的前端,它包括一套加料斗5和一套調(diào)節(jié)玉米粒的 鋪料厚度,使玉米均勻鋪在輸送帶上的可調(diào)節(jié)間板,所述的進(jìn)料微波抑制器6和出料微波抑制器9位于干燥箱的兩端,所述的干燥箱分為依次連接的4段,第1、3、4段為熱風(fēng)干燥箱7,微波干燥箱8位于第2段,熱風(fēng)干燥箱7通過天然氣燃燒器4供熱,所述的排濕系統(tǒng)采用 循環(huán)風(fēng)機3對熱風(fēng)干燥箱7排風(fēng),料溫、關(guān)鍵點水分、干燥介質(zhì)溫度、輸送帶速度、配風(fēng)門開 啟大小及輸送帶速度由控制系統(tǒng)控制。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下技術(shù)效果在進(jìn)入降速干燥之前,加入微波輔助 加熱,加快內(nèi)部水分向外部擴(kuò)散的速率,這樣可以大大縮短降速階段干燥時間,也使整個干 燥時間縮短。
圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2本發(fā)明中干燥主機的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3控制系統(tǒng)框圖。圖中1.控制系統(tǒng) 2.干燥主機 3.排濕系統(tǒng) 4.天然氣燃燒器 5.加料斗 6.進(jìn)料微波抑制器7.熱風(fēng)干燥箱8.微波干燥箱9.出料微波抑制器10.傳動系統(tǒng)
具體實施例方式下面結(jié)合附圖所示實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體內(nèi)容及其實施方式。所述的微波干燥箱8由微波加熱腔及微波源兩部分組成,微波加熱腔為一四周密 閉的金屬腔,兩端與熱風(fēng)干燥箱相連,傳送帶在其中部穿過,微波源由磁控管、變壓器、整 流、波導(dǎo)及冷卻系統(tǒng)組成(都是選用公知產(chǎn)品,如磁控管Panasonic 2ml67_Ml,水冷式,變 壓器美的MD-901CMR-1),微波源連接在加熱腔的上部,覆以微波源外罩以防止微波泄漏, 微波頻率2450士 10MHz,微波源總功率30kw,微波源根據(jù)需要分組開啟。所述的熱風(fēng)干燥箱7每節(jié)帶一套吸風(fēng)罩,與排濕風(fēng)機3相連,熱風(fēng)經(jīng)由循環(huán)風(fēng)機3 由下向上吹過糧層,并再吸入循環(huán)風(fēng)機,少量濕度高的干燥介質(zhì)經(jīng)排濕系統(tǒng)排出機外。所述的進(jìn)料微波抑制器6和出料微波抑制器9為1/4波長波導(dǎo)槽式電抗性漏能抑 制器,開口高度為0 50mm,控制微波泄漏彡5mW/cm2。所述的傳動系統(tǒng)為一帶式輸送機,其包括主動輥、張緊輥、傳送帶和托輥,張緊輥 安裝在頭架,主動輥及電機安裝在尾架,輸送帶從張緊輥及主動輥問穿過,中間還布置了托 輥,傳送帶采用易透氣、耐高溫的網(wǎng)狀特氟龍傳送帶,配變頻器一套,帶速在0 1.5m/min 范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。所述的天然氣燃燒器4燃?xì)庥昧繛?5m3/h,燃燒后混入空氣,出風(fēng)溫度為60°C 80 "C。所述的控制系統(tǒng)包括控制柜1臺、紅外料溫在線監(jiān)測儀1套(其數(shù)顯儀表位于控 制面板)及變頻器1套(DELTA品牌,用于控制帶速)。微波輔助加熱組合帶式干燥機由四部分組成,包括干燥主機、天然氣燃燒器、排濕 系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。參閱圖1 控制系統(tǒng)1,通過控制柜、PLC控制面板及傳感器等元器件,主要 檢測料溫、關(guān)鍵點水分、檢測并控制干燥介質(zhì)溫度及輸送帶速度,控制配風(fēng)門開啟大小,最 終達(dá)到控制出機糧水分的目的。干燥主機2,由加料裝置、進(jìn)出料微波抑制器、微波干燥箱、 熱風(fēng)干燥箱及傳動系統(tǒng)組成。參閱圖2 加料裝置及輸送頭架、進(jìn)料微波抑制器6、熱風(fēng)干燥箱 、微波干燥箱8、2段熱風(fēng)干燥箱、出料微波抑制器9及輸送尾架按上述順序連接在一起, 張緊輥安裝在頭架,主動輥及電機安裝在尾架,輸送帶從張緊輥及主動輥問穿過,中間還布 置了托輥。熱風(fēng)干燥箱每節(jié)帶一套吸風(fēng)罩,與排濕風(fēng)機相連,熱風(fēng)經(jīng)由循環(huán)風(fēng)機由下向上吹 過網(wǎng)狀輸送帶,并再吸入循環(huán)風(fēng)機,少量濕度高的干燥介質(zhì)經(jīng)排濕系統(tǒng)排出機外。件3為排 濕系統(tǒng),包括排濕風(fēng)機、排濕風(fēng)管及控風(fēng)門,排濕風(fēng)管連接到3段熱風(fēng)干燥箱上。件4為天 然氣燃燒器,河北唐山市金沙工貿(mào)有限公司產(chǎn)品,型號為GDN20,自帶鼓風(fēng)機,天然氣燃燒器 燃?xì)庥昧繛?5m3/h,燃燒后混入空氣,保證介質(zhì)溫度為70°C左右,送入循環(huán)風(fēng)機。
在操作時,首先順序開啟循環(huán)風(fēng)機、帶式輸送機、天然氣燃燒器,控制冷風(fēng)門的開 度,待進(jìn)入烘干機的風(fēng)溫達(dá)到70°C時,控制帶速并向烘干機入糧口上糧,然后開啟排潮風(fēng) 機,當(dāng)糧食到達(dá)烘干第2段時,開啟微波輔助加熱裝置,通過水分在線檢測,及時反饋,通過 設(shè)定程序自動控制帶速,最終達(dá)到糧食出機水分為14% 14. 5%之間 。
權(quán)利要求
一種微波輔助加熱組合帶式干燥機,主要由干燥主機、天然氣燃燒器、排濕系統(tǒng)及控制系統(tǒng)四部分組成,其特征在于,所述的干燥主機(2)由加料裝置、進(jìn)出料微波抑制器、干燥箱及傳動系統(tǒng)組成,其中的加料裝置位于干燥主機的前端,它包括一套加料斗(5)和一套調(diào)節(jié)玉米粒的鋪料厚度,使玉米均勻鋪在輸送帶上的可調(diào)節(jié)閘板,所述的進(jìn)料微波抑制器(6)和出料微波抑制器(9)位于干燥箱的兩端,所述的干燥箱分為依次連接的4段,第1、3、4段為熱風(fēng)干燥箱(7),微波干燥箱(8)位于第2段,熱風(fēng)干燥箱(7)通過天然氣燃燒器(4)供熱,所述的排濕系統(tǒng)采用循環(huán)風(fēng)機(3)對熱風(fēng)干燥箱(7)排風(fēng),料溫、關(guān)鍵點水分、干燥介質(zhì)溫度、輸送帶速度、配風(fēng)門開啟大小及輸送帶速度由控制系統(tǒng)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波輔助加熱組合帶式干燥機,其特征在于,所述的微波干 燥箱(8)由微波加熱腔及選配的微波源兩部分組成,微波加熱腔為一四周密閉的金屬腔, 兩端與熱風(fēng)干燥箱相連,傳送帶在其中部穿過,微波源連接在加熱腔的上部,覆以微波源外 罩以防止微波泄漏,微波頻率2450士 10MHz,微波源總功率30kw,微波源根據(jù)需要分組開 啟ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波輔助加熱組合帶式干燥機,其特征在于,所述的熱風(fēng)干 燥箱(7)每節(jié)帶一套吸風(fēng)罩,與排濕風(fēng)機(3)相連,熱風(fēng)經(jīng)由循環(huán)風(fēng)機(3)由下向上吹過糧 層,并再吸入循環(huán)風(fēng)機,少量濕度高的干燥介質(zhì)經(jīng)排濕系統(tǒng)排出機外。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波輔助加熱組合帶式干燥機,其特征在于,所述的進(jìn)料微 波抑制器(6)和出料微波抑制器(9)為1/4波長波導(dǎo)槽式電抗性漏能抑制器,開口高度為 O 50mm,控制微波泄漏彡5mW/cm2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波輔助加熱組合帶式干燥機,其特征在于,所述的傳動系 統(tǒng)為一帶式輸送機,其包括主動輥、張緊輥、傳送帶和托輥,張緊輥安裝在頭架上,主動輥及 電機安裝在尾架上,輸送帶從張緊輥及主動輥間穿過,中間還布置了托輥,傳送帶采用易透 氣、耐高溫的網(wǎng)狀特氟龍傳送帶,配變頻器一套,帶速在0 1. 5m/min范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波輔助加熱組合帶式干燥機,其特征在于,所述的天然氣 燃燒器(4)燃?xì)庥昧繛?5m3/h,燃燒后混入空氣,出風(fēng)溫度為60°C 80°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波輔助加熱組合帶式干燥機,其特征在于,所述的控制系 統(tǒng)包括控制柜1臺,紅外料溫在線監(jiān)測儀1套,其數(shù)顯儀表位于控制面板上,變頻器1套用 于控制帶速。
全文摘要
本發(fā)明涉及糧食干燥機械,特別是涉及一種提高玉米脫水效率的干燥裝置。其目的是解決現(xiàn)有干燥機械干燥時間長、干燥效率低及污染嚴(yán)重等問題。該干燥機由干燥主機、天然氣燃燒器、排濕系統(tǒng)及控制系統(tǒng)四部分組成。該干燥裝置為在帶式干燥機的基礎(chǔ)上配備微波輔助加熱器及天然氣燃燒器,利用微波的加熱特性及天然氣燃燒的清潔特性,解決干燥時間長、干燥效率低及污染嚴(yán)重等現(xiàn)有干燥機械存在的問題。
文檔編號A23B9/08GK101836674SQ20101016115
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者劉春喜, 劉景圣, 莊維林, 徐艷陽, 李冠南, 譚宏杰, 賈洪雷, 趙文罡 申請人:吉林大學(xué)