2014/11/18 22:28:57

干燥是膨化飼料加工的最重要工序之一。剛從膨化機擠出的飼料顆粒水分很高，達到22%以上，必須配套干燥設備先驅除10%以上的水分再經冷卻處理后，才能保證其達到合格產品質量。目前國內膨化機飼料加工中配套的干燥設備多采用輸送帶和鏈式板箱式干燥機。該類型設備均為臥式結構，占地面積大，造價高，多數新建廠房仍依靠進口。同時，在實際生產中還存在配套風機動力大干燥能耗高，噸料蒸汽耗量達500kg以上，以及篩（網）孔堵塞等問題，明顯增加膨化飼料的加工成本，影響其推廣應用。

為了改變這一狀況，作者把近十年來一直應用在農產品干燥加工上，取得良好效果并具有高效節能特點的國產振動式多層水平圓運動干燥機，嘗試應用在膨化飼料加工上，收到較好的效果。本文就該設備合理應用中存在的設計問題，提出一些粗淺的看法，供同行們參考。

1． 干燥系統的組成

把振動式多層水平圓運動干燥機應用在膨化飼料加工上，干燥系統由振動式多層水平圓運動干燥機、調風門、蒸汽換熱器，鼓風機、引風機、旋風除塵器及閉風器等組成。本系統設計的技術關鍵，一是振動式多層水平圓運動干燥機結構原理的合理設計，二是干燥風網參數的合理選擇。

2． 干燥機基本結構及原理

現有振動式多層水平圓運動干燥機一般有進料口、頂蓋、廢氣出口、多層干燥床、熱風進口、出料口、激振盤、隔振彈簧、激振電機和機架等組成。而多層干燥床由內、外短圓筒、環狀水平篩板和擋料板等組成。每層環狀水平篩板都開有出料口，并且在連接各層床的內外筒法蘭時，把上、下層出料口位置錯開，使上一層出口的物料能落入下一層的進口，待干燥物料從頂層進入后直至最下層排出。

目前國內該類型干燥機已有系列產品，床層直徑為1.0~2.0m，一般設5層，其產量因系列號、物料品種及水分等有所不同，有100kg/h到2000kg/h 不等。

設備工作時，利用交錯安裝在主機下部的兩臺激振電機同步反向回轉，使配置在其上的多層圓振動干燥床產生向上震動力和繞干燥床中心逆時針方向旋轉扭矩，強迫進入到進料口的物料，沿頂層篩板作逆時針圓周跳躍運動至出料口，上一層出料口即是下一層的進料口，如此逐層運動、下落，直到底層出料。在物料從上到下沿各層篩板跳躍的過程中，熱空氣由進風口到達中間內筒空間后，從最下兩層的內筒管壁的開口進入，垂直多次穿過料層，充分與物料接觸，并進行濕熱交換，交換后濕氣有設在頂蓋上的廢氣出口排出，完成物料的干燥過程。由于振動力的強烈作用，熱風能與跳躍運動的物料充分接觸，濕熱交換加快，干燥效果較好，電、熱能耗較低，這是該類設備最大的優點。

3． 干燥機結構改進設計

擔當膨化飼料干燥任務的振動式多層水平圓運動干燥機，與一般用于農產品單一物料干燥用途的設備結構有所不同。膨化飼料品種多，其顆粒大小也由于魚類、寵物的品種不同而不同、一般顆粒直徑在1~24mm，顆粒大小差別很大，因而對干燥機而言，既要加強在生產大顆粒時設備干燥能力，又要避免生產小顆粒產品的過分干燥及吹跑現象。此外，還要避免產品轉換時設備殘留摻雜、污染而影響產品的外觀質量。根據振動式多層水平圓運動干燥機的結構及原理，要把它合理應用在膨化飼料的加工上，必須解決該設備適應不同品種、顆粒大小的產量匹配（即干燥能力）、熱風分配、機內殘留及干燥均勻度等問題，做到一機多用、好用及節能。為此，作者在應用設計中主要進行下列方面的考慮。

3.1 產量匹配與熱風機分配問題

國內現有最大型振動式多層水平圓運動干燥機床層直徑為2.0米，5層，時產最大在2000Kg左右。本干燥機設備要配套臺灣某公司SEP-200型濕法澎化機，時產達2t-3t，出機顆粒水分達22%以上。根據干燥參數計算確定的干燥熱量、風量和干燥層面積等參數，與該公司原配套的鏈板箱式干燥機有關參數對比后發現，產量偏小，而且熱風穿過料層的風速也過大，會影響料層內物料的正常下落而造成堵塞。為此，作者把現有干燥機直徑由2cm擴大到2.2cm，床層由5層增加至9層，從而有效解決了本設備產量偏小的匹配的問題。

另外，把原來設在由下往上數的1、2層內筒壁上的2個熱風口改為3個進風口，分別設在第1、5、9層內筒壁上；而設在頂層（即第9層）蓋板上的單一層廢氣出口改為2個，分別設在第3、7層外筒壁上。這樣，進入到內筒內的熱風分成四路：一是從第1層進風口進入，穿過第2、3層篩板、料層后，由第3層廢氣口排出，三是從第5層進風口進入，穿過第6、7層篩板、料層后，由第7層廢氣口排出；四是從第9層進風口進入，穿過第9、8層篩板、料層后，由第7層廢氣口排出，如此使熱風分四路穿過料層阻力基本一致，從而大幅度降低待干燥物料層的熱風風速，使干燥風速降到最小膨化飼料顆粒的懸浮速度以下，既解決了干燥風速過高而造成小顆粒吹跑的問題，又顯著提高了熱風利用率，降低了能耗。

3.2 機內殘留問題

目前，國內一般振動式多層水平圓運動干燥機為使制造簡單方便，篩板均為水平環狀結構。由于膨化飼料的容量較小，一般干燥后產品為0.28 - 0.34t/m3，同一品種飼料顆粒的形狀也存在一定差異，加上篩板的二次振動，使膨化飼料在生產品種轉換時存在少量飼料在機內殘留，難以排清，造成飼料轉換時間加長，以及要把第2品種開始生產時被第一品種殘雜的約15 - 20kg物料排出，并重新膨化，從而影響產量及質量。因此，合理設計篩板結構成了本設備能否適用于膨化飼料加工工藝的重要問題。我們把多層水平環狀篩板設計為螺旋面中徑角為1.5°，從而較好地消除了本類型設備存在的機內殘留問題。

3.3 影響大顆粒膨化飼料干燥質量及均勻性問題

國產振動式多層水平圓運動干燥機工作時間固有的兩個缺陷：一是床層的干燥料層厚度從上到下逐漸變薄，使顆粒在機內停留時間縮短，以及容易造成進料口堵塞；二是床層內物料沿篩板作不同圓周軌跡的路徑（即周長）不同，運動時間存在差異，內圈快外圈慢，層層疊加，使物料在機內的停留時間因走不同的圓周軌跡產生很大的差異，從而影響物料干燥質量及均勻度。在樣機試驗中，我們發現這些缺陷對大顆粒膨化飼料干燥質量及均勻度的影響尤其嚴重。為此，我們采取了下面兩個改進措施：一是改進了頂層（即第9層）及第8層進、出料口的結構，把原來從進料口只落到入到頂層的高濕膨化顆粒，分成二路均勻下落到第8、9層進料口上，經該兩薄層床強烈的干燥作用，使顆粒表層迅速硬化，這既減少了剛出模的高濕膨化飼料容易產生的變形，提高了產品外觀質量，又改善了濕顆粒在機內開頭幾層的流動性， 避免了進料口的堵塞問題。經兩薄層床干燥的飼料到達出料口后，匯集到第7層，由此逐層下落，并明顯增加了后續干燥床的料層厚度，延長飼料在機內的停留時間。二是改變了1~7層干燥床出料口位置，把1~7層干燥床出料口設在篩板的外圈上，并占干燥床層槽寬一半，而靠內側運動的物料由一斜板導入外側出料口內，使內外走不同圈的物料在出料口下落時混合，同時斜板對走內圈的物料也有阻擋減速作用，從而解決了本設備固有缺陷對干燥質量及干燥均勻度不良影響問題

4． 干燥風網參數選擇

干燥風網參數選擇應通過反復的干燥參數計算，確定所需的干燥熱量、風量，才能選擇合適的蒸汽換熱器、鼓風機和引風機型號分別為SRZ12X7D、4-72-6D和4-72-8C。

要指出的是，前、后二級串聯的風機必匹配，選擇時，后級引風機要有較大富余，這樣才能使干燥機分別在進、出口產生較大的和輕微的負壓風，避免粉塵飛揚，同時也確保了剛膨化的高濕飼料有足夠的冷風，使該飼料顆粒表皮迅速硬化，減少顆粒變形。此外，還可避免常規干燥機進出口安裝閉風機而造成碎粒問題。

5． 實際應用效果 根據上述方案設計的振動式多層水平圓運動干燥機，已于1999年9月及2001年4月分別在順德兩間膨化飼料廠投入使用，一年多以上的實際生產考核證明，振動式多層水平圓運動干燥機在膨化飼料加工應用上具有三方面優越性：一是節能，使膨化飼料的生產成本明顯降低，據測，噸料油耗、電耗均比鏈板式干燥機低30%以上；二是干燥質量高，外形好，深受養殖戶的歡迎；三是節約投資成本，可減少干燥系統的設備投資近三成，同時設備布置靈活、方便，使用操作簡單，工作可靠，故障率低。