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横流循环式烘干机气流分布均匀性的试验研究
发布时间：2013-05-11 07:49 来源：未知
物料干燥后的品质主要取决于干燥过程，如风温、风速、干燥时间、干燥的均匀性等。物料干燥时，若风温低，则干燥得慢；若风温高，则干燥得快。但过高的风温，会影响物料内部的生化反应，使物料的成分发生变化。物料干燥时若风速小，则干燥得慢，而且干燥太慢，会使干制品严重收缩，影响口感和复水率；若风速大，则干燥得快，但干燥过快，会使干制品爆裂。物料干燥时，若干燥不均匀，会使部分物料温度高、水分低，部分物料温度低、水分高，使干制品的品质不均匀。对于特定型式的烘干机烘干某种物料来说，适宜的风温和风速较易确定，但干燥的均匀性却很难控制。如某食品厂在利用横流循环式烘干机烘干松籽时，从加热室落下的物料，干湿度相差很大，严重地影响了产品的品质。影响干燥均匀性的主要因素是物料通风层内气流分布的均匀性。若气流分布不均匀，会使某些部位风速大，某些部位风速小，通过传热传质，会使有的部位温度高、水分低，有的部位温度低、水分高，因而就产生了品质的不均匀。因此，烘干机内部气流分布的均匀性是影响干制品品质的重要因素。本文对横流循环式烘干机气流分布均匀性进行了试验研究．为烘干机的设计和使用提供依据，以提高干制品的品质。
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1、横流循环式烘干机的结构和工作原理
1.1结构
横流循环式烘干机由干燥仓和提升机两部分组成，如图la所示。干燥仓的上部为缓苏室，下部为加热室。在加热室内交错排列有进气角状管和排气角状管，分别形成热风室和排风室。角状管由筛片制成，气流可以穿过。在热风室和排风室中间形成物料层的通道。下部有排料轮控制物料层下落的速度。提升机用于向干燥仓内进料和进行物料的循环。
1.2工作原理
物料通过提升机送入干燥仓至充满物料层的通道和缓苏室。热风通过热风室穿过物料层进入排风室将物料加热，并将水分带走排出机外。物料靠重力向下移动，其速度受排料轮转速的控制。通过加热室加热的物料反复被提升机送入上部缓苏室，形成物料的加热一缓苏一加热一缓苏…的循环干燥过程，有利于干燥的进行。在干燥室内，热风穿过物料层的流程如图lb所示。热风从左仓进风口进入热风室，穿过物料层进入排风室，再进入右仓热风室，穿过物料层进入排风室排出机外。右仓内的物料为干燥前期的较湿物料，左仓内的物料为干燥后期的较干物料。热风穿过左仓物料后，温度仍较高，远没有达到温度饱和状态，再被右仓物料所利用，以实现节能。左仓内的物料烘干后排出。右仓内的物料通过换仓机构送入左仓。右仓再充满湿物料。依次逐批烘干。
2、横流循环式烘干机气流分布均匀性的试验研究
2.1试验装置
热风穿过物料层的过风面积取决于角状管的长度和高度。为了研究整个过风面积上气流分布的均匀性，制做了便于调节各参数和便于测量风速的试验装置，如图2所示。主要由风机、干燥仓、物料层、挡板等组成。风机通过扩散管与热风室相连。由风机产生的气流进入热风室，穿过物料层进入排风室，从排风口排出。风量的大小通过风机进风口的风量调节活门进行调节。物料层由两块筛板之间的空间形成，物料层的厚度通过调节筛板的间距进行调节；物料层中过风的长度通过改变挡板的位置进行调节，从而也就调节了过风面积的大小。穿透风速的测量是通过置于物料层排风室一侧测量面上的传感器进行测量。由于受试验条件的限制，试验所用物料层为静态小麦层。进入物料层的气流为常温空气。
2.2物料层内穿透风速的分布规律
为了研究物料层内穿透风速的分布规律，在整个过风面积上按上、中、下、前（靠近进风口）、中、后靠近排风口均匀分布着9个风速测量点，可测出各测量点处的穿透风速值。9个风速测量点在测量面长度方向和高度方向上的分布及各测量点的穿透风速值如图3所示（左端为进风口，右端为排风口）。其中图3a为小风量时的穿透风速分布规律，图3b为大风量时的穿透风速分布规律。图中括号内的数字为该点的穿透风速值，单位为m/s。从图中可以看出，沿测量面高度方向上穿透风速差别不大。长度方向上前部穿透风速较低，中后部较高，中部略高于后部。随着风量的增大，差别越明显。其原因可能是气流进入热风室时有一定的速度，气流在惯性的作用下，一直向后部流动，致使前部穿透风速较低，这与以前的研究结果相同。气流进入时的速度越大，其动量就越大，向后移动碰到挡板时被折回，就造成了中部的穿透风速略高于后部。由此可见，小风量时物料层内的穿透风速分布较均匀。
