花生干燥机的原理性能和使用

◎花生枯燥机及过滤室组成。这些组件都固定在两边的支撑柱上。进风空气通过进风管进入机身，通过物料槽下面的筛网均匀分配气流量。机身上部为过滤室，装有两个完全一样的过滤袋，每个过滤袋都装在分隔的密闭过滤室内。空气最后通过过滤室离开机身。气流量的调节是通过

花生特种食品级厢式枯燥机采用了热风多层利用原理。用热风炉产生的纯洁热风，热风温度50℃~160℃可控，采用加热枯燥花生和通风枯燥花生两种枯燥脱水方式同时进行，加强热风通风量合理调整，多层烘干箱循环翻转，逐层烘干花生，充分利用热风，烘干脱水迅速，运行高效。设备组成：热风炉〔配带强力风机〕、风管、立式多层烘干箱、温控箱。设备特点：〔1〕枯燥效果极好，成品率100%，脱水迅速，完全保持物品原有颜色和本质。①提供的热风是纯洁的热风，热风温度根据物品需求提供，由50℃-160℃，设定温度范围自动控制。②烘干箱最少为四层结构，循环翻转，逐层烘干，最大程度的模拟阳光下的人工翻晒。③第四层为较干的料，向上逐层渐湿，逐层脱水，较干的料接触的是热风，较湿的料接触的是湿热风，防止了较湿物品直接接触干热风，最大程度的减轻近似阳光暴晒对物品本质和颜色造成的破坏。④立式多层烘干箱内物品经逐层循环脱水烘干，最终湿风由顶层直接排空，湿风与物品接触时间极短〔小于5秒钟〕，完全防止了湿风与物品接触时间较长而出现的“沤〞变现象，保证了物品的颜色。〔2〕设备的燃烧室与立式多层烘干箱分开，隔离进行，进入烘干箱的是纯洁的热风，毫无污染，更不会出现火灾隐患。〔3〕燃料广泛，可用木材下脚料、煤，也可用天然气、煤油。〔4〕设备分体设计，烘干层为不锈钢材料，耐高温，腐蚀。〔5〕本设备按中药材原理研制生产，对中药、干果等的脱水枯燥，其它枯燥设备无可比较。烘干后的产品不变色是本设备的最大特点。“伽利略Galilea〞机械、设备行业高端品牌——苍茂实业

厢式枯燥机工作原理及特点：

厢式枯燥机属于间歇枯燥设备，主要由厢体、搁架、加热器、风机、排气口、气流分配器等组成。

厢体(枯燥室)外壁有绝热保温层，搁架上按一定间隔重叠放置一些盘子，盘中存放50-150mm厚的待枯燥食品原料。有的搁架装在小车上，待枯燥物料放置好后，将小车送入厢内。风机用来强制吸入干净空气并驱逐潮湿气体。枯燥热源可以是设置在厢体内的远红外线加热器，也可以是从厢外输入的热空气。热风的循环路径，假设与搁板平行送风，叫平行气流式；假设气流穿过架上物料的空隙，叫穿流气流式。空气速度以被枯燥物料的粒度而定，要求物料不致被气流带出，一般气流速度为1-10m／s。

厢式枯燥机的结构简单，使用方便，投资少，适于小批量或需要经常更换产品的食品物料。热风的流量可以调节，一般热风风速为2-4m/s，一个操作周期可在4-48h内调节。◎花生微波枯燥机GalileoGalilei

近年来，微波能应用技术正被广泛应用于芝麻、瓜子、花生、核桃、杏仁、板栗等干果类的焙烤。与传统制作方式相比，微波能焙烤的食品香脆可口、颗粒膨化饱满、色泽自然、外形美观、且具有杀虫灭菌作用。一、微波焙烤的特点——能量转换效率高，加热速度快。微波炉本身不发热，而是微波能量穿透物料，使物料内极性分子相互摩擦而产生内部热量。使被加工物料内部的液体瞬间升温汽化、增压膨胀；并依靠气体的膨胀力使组分中高分子物质结构变性，而成为具有网状组织结构特征、定型的多微孔状物质。

1、微波焙烤的同时，伴随杀菌效应。微波杀菌是在微波的热效应和非热效应的双重作用下进行的，相比常规的温度杀菌能在较低的温度和很短的时间内获得满意的杀菌作用。一般的杀菌温度在80℃左右，处理时间在3~5分钟，且能最大限度的保持其营养成分。

2、使用操作方便。微波功率和传送带速度均可无级调节，不存在热惯性，可即开即停，简单易控。改善生产环境。微波设备无余热辐射、无粉尘、无噪音、无污染，易于实现食品卫生的检测标准。

3、膨化效果明显。微波的快速加热效果，使物料内部水分子快速汽化，到达膨化的目的。

4、低温杀菌、营养成分损失少。微波杀菌是在微波的热效应和非热效应的双重作用下进行的，相比常规的温度杀菌能在较低的温度和很短的时间内获得满意的杀菌作用。一般的杀菌温度在80℃左右，处理时间在3~5分钟，且能最大限度的保持其营养成分。对维生素C的保存常规热处理果蔬是46%~50%，微波那么能到达60~90；对维生素A的保持常规热处理是58%，而微波处理那么到84%，并且不影响原有风味，是果蔬食品深加工，获得绿色食品的良好手段。

二、实例介绍：

A、工艺流程

花生筛选-清洗-甩干-微波焙炒-冷却-包装

B、效果

花生膨化率高达98%，且外表产生有似龟裂纹图案。营养成份〔维生素、氨基酸、蛋白质等〕损失少、香味浓厚，口感香脆。

花生用不同工艺焙炒的比较

加工设备----外观-----口感

铁锅-----有焦痕、膨化率差-----局部酥脆，差大

恒温枯燥箱---无膨化，原色保持好---含硬，在酥脆，味浓厚

远红外烤箱----膨化好，存在焦痕现象------酥脆，香味浓厚

微波设备----膨化率高、无焦痕、原色好---酥脆，香味浓厚从上的比照中可看出：用远红外箱炒花生都满足产品要求，花生酥脆爽口，香味浓厚，花生膨化率也高。质量明显高于其它方法，但在外观色泽上，微波加工的花生更能保持原色，其高等级的外观品质提高了产品档次，增强了市场竞争力。微波式枯燥机

电磁辐射枯燥，就是利用微波的电磁感应或红外线辐射效应，对物料实施加热枯燥处理。与其他外部加热枯燥法不同的是，这种枯燥方法是从物料外部、内部同时均匀加热的方法，因此，这种枯燥处理方法时间短，不会因过热变质或焦化，其枯燥制品的质量好，尤其是热敏性食品的枯燥效果更加令人满意。

一、微波加热器

(一)微波枯燥系统组成原理

微波枯燥系统主要由微波发生器、电源、波导装置、加热器、冷却系统、传动系统、控制系统等组成(图10—10)。用于加热枯燥的微波管主要是速调管和磁控管。速调管常用于高频率或大功率的场合。微波管产生的微波通过波导装置传输给加热器。加热器主要有箱式、极板式和波导管式等类型。

(二)箱式微波枯燥器

箱式微波枯燥器由矩形谐振腔、输入波导、反射板、搅拌器等局部组成。如图10—11所示。微波经波导装置传输至矩形箱体内，矩形各边尺寸都大于1／2波长，从不同的方向都有波的反射，被枯燥物料在腔体内各个方向均可吸收微波能，被加热枯燥。没有被吸收的微波能穿过物料到达箱壁，由于反射又折射到物料上。这样，微波能全部用于物料的加热枯燥。

二、红外线辐射加热器

红外辐射加热器是将电能或热能转变成红外辐射能，实现高效加热与枯燥。从供热方式来分有直热式和旁热式两种。

(1)直热式辐射器是指电热辐射元件既是发热元件又是热辐射体，通常将远红外辐射涂层直接涂在电阻线、电阻片、电阻网、金属氧化物电热层或硅碳棒上，形状上制成灯式、管式、板式及其他异形等式样。直热式器件升温快、重量轻，多用于快速或大面积供热。

在直热式辐射器中，电阻带式辐射器的应用范围最广，这种辐射器是以铁铬铝合金电阻带或铬镍合金电阻带为电热基体，在其外表喷涂烧结铁锰酸稀土钙或其他高发射率涂料而制成。电阻带热情性小、升温快，适合于中低温加热枯燥，寿命长，维修方便。在使用电阻带式辐射器时，可以选配反射集光装置以加强枯燥效果。

(2)旁热式辐射器是指由外部供热给辐射体而产生红外辐射，其能源可借助电、煤气、蒸汽、燃气等。辐射器升温慢、体积大，生产工艺成熟、使用方便，可借助各种能源，做成各种形状，且寿命长，故仍广泛应用。

旁热式辐射器有灯式、管式、板式等多种。板式远红外线辐射器是将电阻线夹在碳化硅板或石英砂板的沟槽中间，在碳化硅板或石英砂板的外外表涂覆有一层远红外涂料，当电阻线通电加热至一定温度后，即能在板外表发出远红外辐射。具有热传导性好、省电、温度分布均匀等特点，应用广泛。产品相关知识：气流粉碎枯燥器详解一、笼形气流粉碎枯燥机笼形粉碎枯燥机因在其底部设有一对鼠笼形粉碎付而得名，笼形粉碎枯燥机应属于气流粉碎枯燥机的一种，主要适用于干滤饼和潮湿团块状物料的枯燥。目前尚无系列产品，但可根据物料的物性设计制造。许多物料在其生产过程中往往都需要脱水枯燥。从工艺和经济角度，往往先进行机械脱水，如经离心机、板框压滤机或吸滤槽脱水而呈滤饼膏糊状，这种物料是细小颗粒在水或其他溶剂的粘附力和机械力挤压作用下形成的凝聚体，一般含水率范围因物料物性而异，亲水性物料含水率较高，疏水性物料含水率较低。可为20%-90％〔以湿基计〕。有些具有可塑性和触变性，其流变性复杂，剪切应力与剪切速率、时间和历程都有关。不同物料的物性差异很大，个性突出，即使同种物料因含水率不同或挤压程度不同，含水量水率也会有较大差异。膏糊状物料在枯燥中的主要特征是粘附性极强，使进料困难，枯燥过程不易分散，或物料脱水较慢，易于使已分散的物料重新粘结成团。水分在物料中的传递阻力较大，枯燥时间长。易粘器壁。用于解决这类物料的枯燥设备不多，笼型气流粉碎枯燥器可以解决多种滤饼状物料的枯燥，为这种物料的枯燥提供了可行的枯燥手段。〔一〕工作原理轴与动盘在电机带动下作高速运转，物料和高温气体从笼的中心进人粉碎室，在惯性离心力作用下沿笼径向并流，最后沿笼的外沿切向离开笼体，进人扩大段〔扩大段主要是降低气流携带速度〕。大的颗粒重新落人粉碎室，小颗粒经气流携带进人气固别离系统。高速旋转的动盘产生巨大的离心力且和定盘上的冲击棒间产生很大的剪切应力，致使物料被撞击而破裂，在枯燥过程中不断被分散，因此枯燥和粉碎同时进行，增加了颗粒与气流间传质面积。且物料在被粉碎的同时，以很大的离心速度和运动方向扭转90°而冲向器壁，使物料和颗粒在高速紊流状态下进行传热传质，强化了传热传质过程，提高了体积传热系数。动盘的离心力和冲击棒间的剪切作用有利于克服低温进气条件下颗粒的粘附。刮刀的作用是将粘附在笼体外壁的物料薄层刮掉，以免物料在此积累阻碍动盘旋转。粉碎枯燥机的工作过程可分为三个阶段。第一阶段：分散、粉碎。膏状物从顶部加人。落至粉碎室中心，由于离心力的作用，从粉碎盘的内圈甩向外圈，并受冲击棒的冲击，被剪切分散，同时获得冲击棒传递的冲量在内部产生很大的内应力，沿不均匀的断面破裂，成为细小颗粒状。第二阶段：枯燥。膏状物变为细小颗粒后，比外表积较大，被粉碎盘带动而具有高速的热空气〔最大达34m/s〕与其充分混合，强化传质传热，物料处在湿球温度下瞬间枯燥。第三阶段：筛选。初步枯燥的物料，随热空气从粉碎盘边缘上升到扩压室，由于扩压室直径较大，流速突然减小，粒径合格的已干物料继续随气流上升出枯燥器，粒径较大或未干的物料被截留下来，返回到锥体内进行沸腾枯燥，更大的颗粒再次进粉碎室。笼形粉碎枯燥机对物料适应性强，影响体积传热系数的因素很多，除转速、直径、干品量、干品粒径、进口含水率外，物料的流变性和枯燥特性也是很重要的影响因素。枯燥粒径分布类似于一般固体冲击粉碎机理，不同物料的粒径可通过操作工况、分级方法、冲击棒间隙和转速等调节控制。笼形气流粉碎枯燥器机工艺流程见2-1图。图2-1笼形气流粉碎枯燥器机工艺流程图1-鼓风机；2-加热器；3-主机；4-旋风别离器；5-布袋除尘器；6-引风机〔二〕流程简述竖式笼形粉碎枯燥机系统主要有加料器、粉碎枯燥器、鼓风机、空气加热器、旋风别离器、螺旋下料器、脉冲除尘袋滤器和引风机等组成。主体设备粉碎枯燥机组成，下部是机械传动系统，由于转速较高〔达200r/min〕，配有两只轴承和风冷系统。中部是粉碎枯燥室，由内装有许多冲击棒的动盘和静盘组成。动盘与下部传动轴相连，工作时高速旋转；中上部是锥形沸腾段，上部有减速扩压室；粉碎枯燥机顶部是加料器，装有由电磁调速电机带动的搅拌器和螺旋输送器，将膏状物料均匀地向下输送。膏状物料加人加料器内，由垂直螺旋输送器均匀地送人粉碎枯燥机内，粉碎枯燥器内粉碎盘高速旋转，将物料分散、粉碎为小颗粒。空气由鼓风机吹人，经空气加热器加热后进人枯燥器，与物料充分接触，完成瞬间枯燥。干品由热气流带出，经旋风别离器别离后，再经螺旋下料器输送包装。热空气经脉冲袋滤器进一步过滤后由引风机排向大气。〔三〕笼形粉碎枯燥机的特点1.枯燥力大该装置是连续式枯燥设备，传热系数大〔以白炭黑为例，枯燥的体积传热系数数到达5.85x104kJ/m3.h.k〕。体积枯燥强度高达684-947kg/m3.h,生产能力达400-500kg干品／m3h。枯燥膏状物料的其独特效果。2．适应性强该装置不仅对膏状物，而且对晶体和矿物质，在很大的湿度范围内都可进行粉碎枯燥机处理；对加料的要求低，不管是条状、块状或颗粒状，只要加料速度均匀，就能稳定生产。另外，枯燥介质的温度范围大，可高达200-700℃，低温为140-150℃，可以在较低的进气温度下枯燥高含湿物料。3．枯燥时间短物料与气体的接触时间短，为几秒至几十秒，适合热敏性物料的枯燥。热损失较少，热效率高，干品含水率均匀。目前已进行了r酸、G盐、R盐和H酸等物料的枯燥。二、强化气流干操器历来膏糊状物料的枯燥是个难题，适用于膏状物料的枯燥器较少。自从上海某染化厂试制成功强化气流枯燥器之后，使许多膏糊状物料得以直接枯燥，大大提高了热效率。现在，这一技术已普遍用于染料、颜料、四环素渣料、石膏、农药等的枯燥操作中，其枯燥操作原理类似于闪蒸枯燥机。强化气流枯燥器，也称短管气流枯燥器、粉碎气流枯燥器。强化气流枯燥器是在直管气流枯燥器的根底上开展起来的，最早应用在染料行业，用于解决各种染料滤饼的枯燥问题，目前国内有定型产品。现已成为气流枯燥器中主要枯燥机型之一，对高黏度膏糊状物料的枯燥取得了很好的效果。现在强化气流枯燥装置已用于医药、农药、化工、食品、建材等行业。如多菌灵原粉、氧化铝粉、钦白粉等多种物料的枯燥作业。强化气流枯燥器是在枯燥管底部装有分散物料的传动装置，用以打碎滤饼状物料，增大热空气与物料的传热面积，强化枯燥过程。同时，高速旋转的分散装置产生高速湍动的气流，使物料与热空气始终保持较高的相对速度，也强化了枯燥作用。另外，强化气流枯燥器可以设计成较大直径，节省了建筑空间。强化气流枯燥系统由加热器、加料器，枯燥器〔主机〕／粉碎机、旋风别离器、袋式除尘器、引风机等组成。〔一〕强化气流枯燥器的工作原理湿物料经定量螺旋加料器，由螺旋片的推力挤压成片状或条状连续输入枯燥器内，在下落的过程中与热空气相遇，局部水分即蒸发，使物料的黏性下降，结成块状的物料不断落人强化器。经粉碎机粉碎后再枯燥，粉状湿物料悬浮在热空气中运动，物料不断翻滚，加大了传热面积，提高了传热系数，枯燥时间短。枯燥后的粉粒随气流继续上升进人旋风别离器收集，尾气经袋式除尘器过滤后放空。该系统把预成形、预枯燥、粉碎、最终枯燥结合在一起，解决了膏状物料在枯燥设备内因粘结而不能流化的问题，物料回收率达99.5%以上。强化气流枯燥器是以粉碎、枯燥为其主要特征的枯燥设备，因而提高了气固间传热传质速率，并且减小了物料内部水分扩散到外表的传递距离，尽可能把物料的内部结合水转变为外表水分进行枯燥。同时，在强化器的作用下，使热空气形成湍动和螺旋上升气流，延长了物料的停留时间，物料的流动得到了加速，具备了良好的传热与传质条件。由于物料是由定量加料器连续、稳定地加人强化器内，在粉碎机的作用下，物料被迅速粉碎，进行传热、传质过程而被枯燥。同时在强化区被粉碎的物料失去黏性，呈小块并形成稀相流化；在枯燥器出料口细粒物料被气流夹带而出。因此，强化气流枯燥器具有类似流化床和气流枯燥器的双重作用。〔二〕强化气流枯燥器的特点1.枯燥器容积蒸发强度高，生产能力大。与其他枯燥膏糊状物料的枯燥器相比，该设备能连续生产。物料与气流的接触时间短，枯燥介质的温度可高于被枯燥物料的热敏温度，一般操作温度为150～300℃，因此热损失少、热效率高。2.产品含水率均匀，质量稳定。3.强化器在正常操作状态下，分散物料所消耗的能量较少，系统的流体阻力与气流枯燥大致相同，因此生产动力消耗较低。4.粉碎装置的高速运转，物料对器壁有强烈的“气扫〞效果，因此，枯燥器有良好的自清洁功能，大大减轻了物料的粘壁。〔三〕强化气流千燥器的主要设备强化气流枯燥工艺流程由空气加热装置、枯燥器本体、加料装置、卸料装置、风机五个局部组成，除了枯燥器本体之外，其他各局部都有几种型式可根据物料的特性，选用适当的型式进行组合，现分别介绍如下。1.枯燥器主机强化气流枯燥器集强化〔搅拌、粉碎〕枯燥、沸腾枯燥、气流枯燥于一体。下部锥形为强化区，锥角600，通常沿锥壁四周装有多档固定齿，搅拌轴上有活动齿，活动齿与锥壁间隙5mm，活动齿与下固定齿间隙6-8mm，转速250-450r/min。热空气进口接近锥形底部，其大小按热空气气速20-35m/s。高气速可以阻止较大颗粒下落积聚在锥底。强化区依靠活动齿与固定齿及锥壁的高速相对运动，产生巨大剪切力使较大颗粒半干物料得到粉碎和研磨，并与进口高温气流接触大大强化了传热和传质的效果。锥形底以上至0.6m左右高度为流化区，物料在强化区粉碎后被热气流带至流化区继续气流干燥，在沸腾区内颗粒边枯燥边相互碰撞自粉碎，最后得到干而细的粉状物料被热气流带出流化区至气流枯燥区进一步枯燥后带出枯燥器本体。由热空气从塔中及塔顶的温度降可以算出强化区和沸腾区的蒸发水量为整个枯燥器蒸发水量的75%-90%，整个枯燥器的容积蒸发强度为275-600kg水／m3·h。枯燥器直筒局部气速一般取4-6m/s.2．加料装置强化枯燥器的加料装置由竖向和横向两局部组成，竖向加料器也是定量加料器，是一锥底带搅拌的容器。搅拌器底部出口处有一段螺旋，起到将物料压出的作用。加料器盖上有滤饼加料口，可接在真空转鼓的滤饼出料口，也可直接加人由压滤机或其他过滤装置上卸下的滤饼。搅拌器及螺旋由直流电机带动，可控硅无级变速以到达调节加料量的目的。一般加料器转速为10-40r/min，视加料量而异。横向加料器有两种型式：〔1〕单螺旋输送器，直接插入强化流化枯燥器上部本体内，使出口物料直接落人枯燥器内，螺旋输送器出口处应装有带小孔或缝隙的挡板使送出物料能分散成小条状。这种加料器适用于黏性不大、湿含量不太高、较易枯燥的物料，如氧化铁红。〔2〕当物料湿含量较高、黏性较大不易枯燥时，直接用单螺旋加料器加人就容易使枯燥器发生粘壁以致不能操作，因此需要用双螺旋加料器，又称双螺旋预枯燥器或双螺旋混和器。这种加料器由壳体及带有一定角度叶片的两个旋转相反的轴组成。叶片与轴的垂直方向成25一300角，两轴上方有一定空隙可使热气流夹带枯燥物料通过，空隙处气速约5-6m/s。叶片一面将物料向前推送，一面不断将物料混和。湿物料经过双螺旋混和器到枯燥器人口时已成大小不等的颗粒状态，热气流与湿物料接触情况可由蝶阀控制一定比例。3.卸料装置热气流夹带干物料出枯燥器〔或双螺旋混合器〕进旋风别离器卸料。由于气流中含固率较高，所以，卸料用旋风别离器宜选用扩散式，可以根据风量选用定型产品，如果集料箱的出口阀密封情况较好，那么扩散式旋风别离器的别离效率可达90%一95%。其余细粉可用脉冲袋滤器再次捕集回收，选用脉冲袋滤器应根据滤袋材质的耐温性控制进袋滤器的气流温度。如果旋风别离器出口温度过高，可选用湿法除尘器。〔四〕已枯燥的物料强化气流枯燥机特别适合含湿量比较大的、湿物料呈膏糊状、用其他气流枯燥方法无法枯燥的物料，目前已枯燥的物料有：白炭黑、醋酸乙烯及氯乙烯的共聚物、醋酸纤维素、催化剂、C.M.C、CT-1树脂、锻石膏、电解二氧化锰、蒽醌磺酸铵盐、氟石、硅藻土、硅胶催化剂、骨粉、高岭土、过氯酸钾磺铵类药物、合成树脂、活性面筋、活性白土、化学滤饼、金红石型钛白粉、癸二酸、硫酸铜、硫酸铝、硫酸钠、磷酸钙、磷酸酯化淀粉、染料、柠檬酸钙、煤泥、氧化铁、面团形的面包加料米糠、黏土、黏土水泥、尿素、膨润土、球形粘土、氢氧化铝、氢氧化钡、乳酸钙、水洗高岭土、三聚氰酸、石膏浆、石灰、生物制品、炭黑、碳酸钙浆、污泥渣、硬脂酸铝、氧化铁、玉米蛋白饲料、污泥浆、云母粉、药剂、颜料、重铬酸钾、纸浆、酒糟渣等。强化气流枯燥机工艺流程见图2-2强化气流枯燥机工艺流程1-加热器；2-加料器；3-强化气流枯燥机；4-粉碎电机；5-旋风别离器；6-出料阀；7-布袋除尘器；8-消音器；9-风门；10-引风机分级闪蒸枯燥机〔一〕工作原理和性能特点有些物料在枯燥后对粉体的细度有一定要求，因此，枯燥机在具有枯燥物性的同时兼有粉碎和分级功能。分级闪蒸枯燥机是在参考国内外某些枯燥设备的根底上独特设计的，是将气流枯燥、粉碎和分级集一机的枯燥装置，主要适用于对枯燥产品有一定粒度要求的场合。其效率高，性能好，具有九十年代世界领先水平。湿物料由喂料装置送人枯燥段内即受到高速粉碎装置的粉碎，由粉碎装置下方进人的高温空气同时对物料进行枯燥。物料颗粒在枯燥的同时，不断受到粉碎，其尺寸不断减小，在热空气作用下，细粉及小颗粒物料被带向上方分级装置处。由于分级装置旋转时〔转速可调〕产生向下的压力和离心力，故颗粒物料被下抛到枯燥段内壁，失去局部能量后沉降到粉碎装置处继续被粉碎和枯燥，已干的细粉通过分级装置由除尘器收集。该机结构紧凑效率高，具有最小的热能消耗和热量损失。枯燥能力大、产品质量均匀、易于调整产品的细度和水分含量、要求的枯燥管段较短、负压操作无尘、操作简单、维修本钱低。目前本机已有系列产品，用户可根据产品的粒度要求选用。〔二〕主要结构和配套系统1．主机局部主机可根据用户需要，用不锈钢或碳钢制造。主机下部为高速旋转的粉碎装置，中部为枯燥段，上部为分级装置。分级装置由直流调速电机带动旋转，其转速可根据干料的细度及水分要求而加以调整。高速旋转的粉碎装置和分级装置在制造时都经过动平衡实验以减小振动和噪音，确保机器的使用寿命。主机轴承的润滑和冷却采用了带冷却器的压力循环润滑装置，确保轴承的使用寿命，并设计了独特的密封装置。进料装置一般采用双螺旋进料器，可由无级变速器实行无级变速，以调整进料量。特殊物料可采用其他的进料装置。本枯燥机带有断油自动保持装置和自动控温装置，确保系统平安可靠。2．配套系统局部〔l〕热源可根据需要分别选用蒸汽加热、电加热、热空气炉、烟道气加热等。〔2〕除尘器除尘器在这里是收集物料的装置，同时又确保排出的尾气洁净、含尘量符合排放标准。其下部装有关风器以便干料连续不断地排出，尾气经引风机排空。除尘器一般采用二级除尘装置，第一级为旋风别离器，绝大局部物料在此收集。第二级为脉冲袋式除尘器，可使99.5％的物料收集下来。〔三〕应用范围该机广泛适用于化工产品和药品、矿物和陶瓷制品、食品和饲料、调味品和添加剂、颜料和染料、塑料和树脂、农化学产品和肥料、洗涤剂和涂料粉等物料的枯燥和粉碎。适用于湿的块状、片状、纤维状物料的枯燥、滤饼、糊状物或膏状物的枯燥、结晶体含水的枯燥、热敏性和触变性材料的枯燥等。氢氧化镁、酵母、糖类、炭黑、淀粉、碳酸盐、染料、农药、硫酸铜、七水亚硫酸铁、磷酸氢钙、云母、高岭土、膨润土、碳酸钙。分级闪蒸枯燥机工艺流程见图2-3。图2-3分级闪蒸枯燥机工艺流程图l-空气加热器；2-主机；3-旋风别离器；4-布袋除尘器；5-引风机闪蒸枯燥机〔一〕前言有些文献中将闪蒸枯燥机归类为流化床枯燥装置范畴，也有些书中将其归纳到气流枯燥器中。确实，闪蒸枯燥机具有这两类枯燥设备的局部特征，但从工作原理分析，更多倾向于气流枯燥，所以本书将其归类到气流枯燥设备中。为解决化学工业中高黏性膏糊状物料的枯燥问题，1970年研制成功了旋转闪蒸枯燥机。但是，“70〞型旋转闪蒸枯燥机有许多缺乏之处，主要是粉末容易进人高温区，造成物料过热凝聚，旋转部件的机械稳定性差。78年对“70〞型进行了改造，“78〞型虽然有较大的进步，但也存在粉末床层不稳定，出口温度和产品剩余水分波动等缺点。现在我们所见到的结构根本是经过两次大的结构改良以后的机型，我们称之为“83〞型。闪蒸枯燥机作为一种新机型，有其他枯燥设备不能比较的优点，它一出现就引起了各大化学的浓厚兴趣，旋转闪蒸枯燥机目前以丹麦安海达诺为代表，各国也都有新的结构出现。该机于1990年从丹麦引人我国，闪蒸枯燥机国内也称旋流枯燥机，旋转快速枯燥机。是处理膏状物料的理想枯燥设备，最早应用在染料行业。到目前为止，经过广阔工程技术人员的不懈努力，已经把原来的机型改变了多种型式，进风方式也由原来的狭缝进风增加了切线进风，可以降低系统阻力。加料方式也由原来的单螺杆进料增加了双螺杆进料，同时又增加了物料的分级功能，有效保证了产品粒度。根据不同物料采取与其他枯燥设备串联的方式，又增加了设备的应用范围。枯燥器也已经实现了系列化，目前枯燥器的直径己放大到1600mm，可以说，目前闪蒸枯燥机是开展最快，应用范围最广泛的机型之一。在染料、农药以及其他有机化工、无机化工等行业都有大量应用。目前有关闪蒸枯燥机的研究最为活越，也是工程中需求量最大的一种机型，国内已经形成了系列产品。〔二〕闪蒸枯燥机的结构闪蒸枯燥是一种带有旋转粉碎装置的竖式流化床枯燥器，能同时完成物料的枯燥、粉碎、分级等操作。设备主体为圆筒形枯燥室，由底部的粉碎流化段、中部枯燥段、顶局部级段组成。底部粉碎段装有搅拌器，搅拌器转速通过调节外部电机的转速进行无级调节。搅拌器有两个作用，带动从分配室进入枯燥室的热空气产生高速旋转的气流形成流化床层。另外，对物料产生强烈的搅拌和粉碎作用，强化了传质传热，加快物料的枯燥速率。在枯燥器底部设有蜗壳式空气分配室，使切向送人的热空气通过环状导向缝隙均匀进人枯燥室。在枯燥段设有螺旋加料器，加料器由调速电机拖动，通过变频器调节转速，顶局部级段有一个分级环，根据产品的粒度要求选择分级环的通径。〔三〕闪蒸枯燥工作原理根据闪蒸枯燥机的结构，可以把工作过程分为破碎、气固接触、枯燥、分级等四个阶段，这四个工作过程也是其他枯燥器所不能同时具备的。1．破碎由于闪蒸枯燥机主要用于膏糊状物料的枯燥，物料进人枯燥器后立即受到搅拌桨叶和高速气流的破碎，以最大限度地增加物料的分散度和单位体积湿物料的外表积。2.气固混合闪蒸枯燥机一般以空气为载热体，能否有效到达气固混合是影响枯燥速率的主要因素。闪蒸枯燥机的搅拌桨把物料破碎并产生弥散作用，同时进入枯燥器的空气也处于高度湍动状态，很快到达气固混合。同时，块状物料在重力作用下向下堕落，由于枯燥器底部为倒锥结构，气流的速度很大，最高可达60ni/s。能保证块状物料处于良好的流化状态而被热空气包围。3.枯燥阶段物料粉碎后，被来自底部高速旋转的热气流吹起，在枯燥室内形成了一个相对稳定的流化层。在物料与热空气之间进行传质传热的枯燥过程，大局部水分在这一阶段蒸发掉。含水率高，外表积小的物料密度大，在枯燥室内向下堕落，由于底部的气速高，下落到一定距离后下落速度为零，此时重力与浮力平衡。物料受到进一步破碎和水分蒸发后浮力大于重力，物料开始向上运动，通过分级后排出枯燥器。4．分级阶段分级器是装在枯燥器顶部的环形挡板，由于受到离心力的作用，物料随气流上升过程中，大块、未干的物料旋转半径增大，当旋转半径大于分级环半径时被挡在枯燥室内，直至满足要求才能通过分级器排出枯燥器。当物料参加到枯燥器后，物料处于旋转的流化状态。团块受到粉碎后直径迅速减小，水分被蒸发。物料在气体的夹带下作螺旋上升运动，粒径较小较干的物料在内环，较大较湿的物料产生的离心力大而在外层靠近器壁。但外层的大颗粒在不断被粉碎枯燥，离心力变小后也在向内环运动，当水分满足要求后被气体带出。旋转半径和压力之间的关系是旋转半径越小，压力越低。在枯燥室中心处，压力也最低，在器壁附近压力最大。对于小直径颗粒，由于压力随半径的增大而增大，径向压力分配不均，小颗粒向中心处运动，大颗粒由内向外枯燥器边缘运动。因此枯燥后的小颗粒被气流从枯燥室中心处带出，而大颗粒沿边缘向上运动后被分级环挡住不能逸出，从而保证产品含水和粒度均匀。在枯燥器工作过程中上述四个阶段并不是独立进行，主要是为研究方便和表达需要把几个过程分别介绍。〔四〕闪蒸枯燥机的结构特点I.枯燥室底部设有倒锥形结构，使热空气流通截面自下而上不断扩大，底部气速高，上部气速低，从而下部大颗粒与上部小颗粒都能处于良好的流化状态。倒锥结构还缩小了搅拌轴悬臂的长度，增加运行的可靠性。轴承设在机外，防止轴承在高温区长期工作，延长了轴承的使用寿命。2.湿物料在被搅拌齿粉碎的同时，又被甩向器壁，黏结在内壁上，如不及时刮下会影响产品质量，所以搅拌齿顶端设有刮板，能及时刮掉粘结在器壁上的物料以防过热。3.枯燥室上部设有分级环，其作用主要是颗粒较大，或没枯燥的物料与合格产品别离，挡在枯燥室内，能有效保证产品粒度和水分要求。4.锥底热空气入口处设有冷风保护，防止物料与高温空气接触产生过热变质。5．物料在热空气中高速分散，枯燥时间短，特别适用于热敏性物料的枯燥。6.连续化操作，加料量、热空气温度、产品粒度可以在一定范围内自行控制，从而保证枯燥产品的各项指标。7．枯燥系统为封闭式，而且在负压下操作，粉尘不外泄，保护生产环境，平安卫生。8．设备结构紧凑，占地面积小，集枯燥、粉碎、分级为一体。是流化技术、旋流技术、喷动技术及对流传热技术的优化组合，大大简化了生产工艺流程，节省了设备投资和运转费用。此外，国内经过多年的实践，根据不同的物料设计出多种结构。将原来的狭缝进风改为切向进风。这种进风式适用于低黏度的物料，如H酸、DSD酸、白炭黑、碳酸钙的枯燥。这种结构的主要优点是进风阻力小，减小风机的功率，但对高粘度物料要慎重使用。〔五〕适用范围有机物：阿特拉津〔农药杀虫剂〕、月桂酸隔、苯甲酸、安息香酸、草酸钠、醋酸纤维素等。染料：蒽醌、氧化铁黑、靛蓝、丁酸、氢氧化钦、硫化锌、各种偶氮染料中间体、酞普蓝、硫化蓝、铝铬黄、碱性嫩黄。无机物：硼砂、碳酸钙、氢氧化物、硫酸铜、氧化铁、碳酸钡、三氧化锑、各种重金属盐、合成冰晶石等、碳酸锰、碳酸镁、亚硫酸钠、磷酸氢钙、氧化铝、氧化铁红、氢氧化铝、醋酸钠、白炭黑、膨润土。陶瓷：高岭土、二氧化硅、黏土等。食品：大豆蛋白、胶凝淀粉、酒糟、小麦糖、小麦淀粉等。废料：生物泥浆、铁锰渣、糖醛渣等。硬盐系列：硬脂酸钙〔镁、铝、锌、钡、铝、铬〕、二盐基亚磷酸铝、三盐基硫酸铝。有机化工类：三聚氰胺、三苯基醋酸锡、苯甲酸、甲基纤维素、溴氨酸、DSD酸、2,4-D酸，H酸，i酸。农药：巴丹、杀虫单、代森锰锌、扫满净、灭多威、精喹禾灵、三环唑、苯噻草胺、多效唑、莠去津、莠灭净、吡虫琳。图2-4闪蒸枯燥机设备结构及工艺流程图1-鼓风机；2-加热器；3-空气分配器；4-搅拌机；5-螺旋加料器；6-主机；7-分级器；8-旋风别离器；9-星形出料阀；10-布袋除尘器；11-引风机苜蓿草高温快速烘干设备研制中的假设干问题随着我国参加WTO后农业结构调整的加快，以及为改善环境而实施的退耕还林还草战略措施的落实，我国苜蓿草种植面积迅速在扩大。实践已经证明，种植苜蓿草如果深加工跟不上，会造成种草农民丰产不丰收，或丰产欠收，以至出现重新改草种田的局面。当前，苜蓿草深加工中最主要的问题是没有配备相应的快速烘干设备。我国苜蓿草高温快速烘干设备的研制起步较晚，进口设备较贵，一套日烘干能力为20～30t干草的设备，需人民币500～600万元，且多数以柴油为燃料，烘干本钱高达600～800元/t〔干草〕，即使买得起也用不起。国家科技部高瞻远瞩，在我国苜蓿草起步阶段即就下达苜蓿草高温快速烘干成套设备的研制任务。该任务由沈阳远大科技实业承接，于1998年通过专家鉴定，1999年获科技部等五部委认定的国家重点推广工程，2001年获科技部“创业基金〞重点资助，现已在北京、山东、河北、河南、山西、甘肃等多个单位应用，其中一台被日本一家用来烘干麦芽。2苜蓿草快速烘干的必要性2.1苜蓿草丰产丰收的需要苜蓿草属一年多茬收的作物，依种植地区气候条件的不同，一年可收3～5茬，每茬收割时间只有10～15天；一旦超期，苜蓿开花，其蛋白质含量将大大降低。在收割时，如果遇上梅雨季节，收割后无法晾晒造成霉烂，势必造成农民的丰产不丰收。要解决此问题，必须按苜蓿草种植面积，配备相应的快速烘干设备。2.2增加苜蓿草经济效益的需要目前，我国苜蓿草种植因缺少快速烘干设备，苜蓿草收割后主要靠晾晒，致使鲜苜蓿草所含蛋白质损失5%～7%，18种氨基酸、胡萝卜素及其它有用元素根本丧失，只能获得含蛋白质在17%～18%以下的粗蛋白苜蓿。如果采用快速烘干机烘干苜蓿草，氨基酸、胡萝卜素、蛋白含量能得以保存，获得含蛋白量高于20%～24%的苜蓿。在国内苜蓿草蛋白含量增加一个百分点，售价每吨增加50～100元〔人民币〕；在国外，蛋白含量高于20%的苜蓿，其售价可达300美元/t〔干草〕。由此可见，种苜蓿草假设想获得高附加值，就必须要有快速烘干设备。2.3苜蓿草出口的需要目前，我国苜蓿草种植面积的扩大速度，远远高于我国养牛业的开展速度，特别是奶牛业的开展速度，而其它用草行业尚待开发。在不太长的时间内，势必会出现供大于求的局面，因而需要尽快开辟出口渠道。特别是亚洲的日本、韩国等都是苜蓿草进口大国，每年进口量超过百万吨。但这些国家对进口苜蓿草的卫生要求极为严格：日本要求未经高温烘干的苜蓿草，离岸前必须进行熏蒸处理，其费用为40～50美元/t〔干草〕，远大于高温烘干费用；韩国那么要求利用35%～40%福尔马林溶液，在低于19℃条件下熏蒸8小时以上，其费用也相当可观。如果原来是采用高温快速烘干苜蓿，可免除上述熏蒸处理。因此，从出口角度和降低本钱角度考虑，也需要采用高温快速烘干设备。3苜蓿草烘干设备研制中遇到的难点3.1产量大苜蓿草多为大面积种植，依据地区不同，每年可收3～5茬，每茬收割时间通常只有10～15天，产量大、收获时间短，因而要求苜蓿草烘干机必须具备较大的生产能力。3.2对含水率要有较宽的适应性苜蓿草收割季节不同，鲜苜蓿含水率也不同，最高可达75%～80%；从收割到烘干时的间隔时间不同，其含水率也有较大变化；烘后含水率还因用途不同〔磨粉、造粒、压块等〕而不同。因此，要求烘干机必须能适应上述不同要求，而能生产出合格干苜蓿草，且同一批苜蓿草其叶与茎要到达同一的终含水，所需烘干时间相差很大，烘干机必须满足叶、茎综合含水要求。3.3必须保证苜蓿的蛋白质及其它有用养分不被破坏苜蓿是热敏性物料，在烘干过程中如果自身温度超过80℃，其所含蛋白质及其它氨基酸将分解，因此苜蓿在整个烘干过程自身温度不允许超过80℃。3.4卫生要求苜蓿作为牲畜饲料，牲畜的奶肉最终作为人的食品，因此苜蓿烘干过程必须符合相关的卫生要求，要用清洁热风作为烘干介质。3.5要保证枯燥作业的平安要求通常采用高温〔300℃～500℃〕热风作为烘干介质，而苜蓿草烘干后的干草含水仅在10%～17%之间，如何防止烘干后期着火燃烧或爆炸也是必须解决的技术关键。3.6烘干本钱要低考虑到苜蓿草的市场价格及草农、草商的利益，苜蓿草的烘干本钱一般不能超过200元/t〔干草〕。4HYG系列苜蓿草烘干成套设备及工艺流程该设备成功解决了苜蓿草烘干中的难点，已被国家科技部等五部委认定为1999年国家重点新产品。HYG系列苜蓿草烘干成套设备如图1所示：图1HYG—B型苜蓿草烘干设备工艺流程图其工艺流程是：切断的鲜苜蓿草推入上料刮板运输机，在刮板运输机出料口前均料机将苜蓿料层摊平；等厚度的料流进入上料螺旋输送机，再将料排入热风炉出风口处，被高温热气流吸入枯燥机内进行烘干；烘干后的物料吸入排料系统，混入的石块等杂物沉积到沉积装置中〔定期排出〕，干物料在收集器〔A〕进行料风别离，干物料经闭风出料器排入冷却系统；冷却后的干料经闭风出料机排出，进入打包机打包〔或造粒压块磨粉等〕。从收集器A排出的热风〔100℃以上〕排入大气，从冷却系统排出的低温风也排入大气。本枯燥机供热采用RLM型燃煤换热式热风炉，该热风炉采用机械上煤、移动式炉排、机械排渣及高效内除尘装置，空气经三级换热，干净的热空气温度可达400～500℃，同时热风炉采用二级余热回收系统，其热效率较常规热风炉高11%，换热器采用特殊的耐热钢管，从而大大提高了换热器的使用寿命。5HYG系列苜蓿草枯燥机枯燥特性分析苜蓿草枯燥分为四段：AB段：预热段，苜蓿草经上料绞龙进入枯燥机，由于高温热风的作用迫使苜蓿草升温，这时物料水分几乎没有变化，热风温度稍有降低，其放出的热量主要用于物料的预热。BC段：等速枯燥段，枯燥速率为恒值，在此段物料外表始终存在一层自由水，热风传给物料的热量全部用于水分汽化，因而物料外表的温度始终保持空气湿球温度不变，热风温度及物料的水分快速降低。CD段：枯燥进入降速段。为了提高枯燥速率，在不允许提高风温的条件下，采取降低热风相对湿度的方法，即从二次进风口补充热风。由于初干物料含水较低，去水难度更大，因而需延长烘干时间。为此，将二次热风沿枯燥机外筒切线方向吹入，沿内筒壁形成旋流；初干物料与二次进风口吹入的热风进行湿热交换。物料内部的水分扩散速率不断减小，物料外表没有足够的水分，故枯燥速率降低，物料温度不断升高，热风温度下降的比较缓慢，物料水分持续降低。DE段：枯燥进入降速枯燥后期。物料到了枯燥后期，终含水根本上满足了质量要求，图2枯燥特性曲线热风传给物料的热量远远大于水分汽化消耗的热量，因而物料温度急剧升高，物料水分根本不变。6HYG系列苜蓿草枯燥成套设备的主要特点6.1枯燥速度快、体积小、产量高本机采用高温快速烘干新工艺，枯燥机进口风温高达350℃～500℃，传热系数大，物料在机内停留时间仅有3～5min，产量相应增大。为适应不同用户需要，按小时蒸发水分多少，分成6种型号，最大小时蒸发水分达12t，小时产量为15t干草。6.2枯燥物品质好烘干机为多环滚筒式，共三层滚筒组成，物料流程是：内筒—中筒—外筒。各层均装有特殊形状的导料板，物料在滚筒旋转力及热风引力作用下沿螺旋导流道运行，使物料在三层滚筒内进行充分热交换。烘干机上料机装有均料器，保证进料均匀。燃煤热风炉采用机械炉排，热风温度波动小，保证终含水均匀。由于苜蓿草茎叶重量不同，在烘干机内运行时间也不同，从而到达均一含水率要求。6.3采用顺流枯燥入口高温热风与高含水鲜苜蓿接触，高温带给苜蓿的热量均被苜蓿水分蒸发所吸收，苜蓿自身温度始终保持在相应的湿球温度，随着苜蓿草水分不断降低，相伴的热风温度也相应降低，只要控制好枯燥机的出口风温，可得以满足需要的终含水率，而苜蓿温度在枯燥过程中始终低于80℃，从而获得蛋白含量达22%以上，色、香、味同鲜苜蓿几乎一样的干苜蓿草。6.4烘干苜蓿的卫生条件到达国际标准本机采用换热式热风炉产生的高温清洁空气作为枯燥介质，保证苜蓿草在枯燥过程中不受污染。又由于采用高温热风，故使苜蓿草中含有的杂草种籽、虫卵及有害细菌全部杀死，出口可免熏蒸。6.5采用独特方法消除枯燥机内燃烧爆炸的可能性为防万一，枯燥机还配有一套防燃烧、防爆炸装置，即使烘干机内偶发燃烧现象，也可在不停机情况下加以消除。6.6烘干本钱低由于采用高效节能燃煤热风炉和烟道气再利用，其热效率较常规燃煤枯燥机高10个百分点，故使烘干本钱大大降低。6.7可一机多用除烘干苜蓿草外，还可烘其它片状、粒状物料，如树叶、蔬菜、中草药、复合肥、木屑、玉米胚、榨汁