水平滾筒干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)探討

陸俐俐，任金山，王世賓

無錫中糧工程科技有限公司 (無錫 214035)

水平滾筒干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)探討

陸俐俐，任金山，王世賓

無錫中糧工程科技有限公司 (無錫 214035)

本文主要針對樣機(jī)水平滾筒干燥機(jī)的部分結(jié)構(gòu)分析，總結(jié)出更為合理的結(jié)構(gòu)形式，從而完善設(shè)備結(jié)構(gòu)、提高設(shè)備生產(chǎn)效率及使用壽命。

水平滾筒干燥機(jī)；蒸汽列管；密封機(jī)構(gòu)

隨著軟化工藝在油料加工中的優(yōu)勢突顯，水平滾筒干燥機(jī)(俗稱軟化鍋)也逐漸地被油料加工企業(yè)所廣泛運(yùn)用，成為油料加工過程中關(guān)鍵設(shè)備之一。并以其結(jié)構(gòu)簡單、工作性能穩(wěn)定、功率消耗低等特點(diǎn)，取代了原有的立式軟化鍋，贏得了廣大用戶的青睞。在此，想通過對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行一些研究性分析，使得結(jié)構(gòu)更完善，從而提高設(shè)備的生產(chǎn)效率及使用壽命。

1 結(jié)構(gòu)說明及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)說明

水平滾筒干燥機(jī)的主要部件有進(jìn)料絞龍、集氣裝置、帶蒸汽列管的滾筒、滾圈、滾輪、虹吸和傳動裝置，還包括筒體上的大齒輪和減速箱、密封裝置以及其他附屬設(shè)備等，其主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 工作原理

物料通過暫存?zhèn)}進(jìn)入進(jìn)料絞龍的進(jìn)料口，在螺旋葉片的強(qiáng)制輸送作用下進(jìn)入滾筒，滾筒在轉(zhuǎn)動過程中帶動物料螺旋向前運(yùn)動。由于滾筒內(nèi)安裝有通有過熱蒸汽的換熱管束，物料在運(yùn)動過程中與換熱管間接接觸進(jìn)行熱交換，其所含水分受熱蒸發(fā)，濕空氣通過出料箱體上端的拔氣被抽走，從而達(dá)到干燥或軟化物料的目的。為提高干燥強(qiáng)度，常在筒體內(nèi)安裝特別設(shè)計(jì)的抄板，將物料揚(yáng)起再散落，以增大物料和熱空氣接觸的面積和時間。

關(guān)于傾斜度的確定，在此先做一下說明。傾斜度習(xí)慣上取筒體軸線傾斜角β的正弦，即S=sinβ，傾斜角大小根據(jù)筒體的長短及物料的停留時間而定，一般傾斜度為S=0～0.14,相當(dāng)于與水平線成0°～8°，通常情況下取1.5°～3.0°,不要超過6°。

2 水平滾筒干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)分析

2.1 托輪結(jié)構(gòu)

水平滾筒干燥機(jī)是成一定角度傾斜安裝，故對于托輪結(jié)構(gòu)的分析因考慮諸多因素，例如自重及摩擦?xí)a(chǎn)生軸向力、滾圈和托輪軸線不能做到絕對的平行而產(chǎn)生附加軸向力、形大體重的筒體的軸向位置難于固定等。故在設(shè)計(jì)中的擋輪起了限制筒體的軸向竄動的作用，通常每個滾筒只應(yīng)用一對擋輪夾在滾圈的兩邊,并設(shè)置在后滾輪裝置中，如圖1所示。擋輪和滾圈側(cè)面的距離由調(diào)節(jié)螺桿來控制，以保證滾圈與托輪的接觸，而且大、小齒輪不致超過要求的嚙合范圍，如圖2所示。

圖1 水平滾筒干燥機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 托滾結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 進(jìn)料裝置的密封機(jī)構(gòu)

在我們考察的一臺樣機(jī)中發(fā)現(xiàn)，進(jìn)料裝置的密封機(jī)構(gòu)較最初的迷宮式密封結(jié)構(gòu)有所改進(jìn)，其密封結(jié)構(gòu)更為簡單，更便于加工制作，更能有效地起到密封效果，物料不易進(jìn)入密封道灑落地面。如圖3所示，改進(jìn)的結(jié)構(gòu)中采用了填料密封，填料密封在油脂設(shè)備中的運(yùn)用很為普遍，并從實(shí)際使用效果表明，此結(jié)構(gòu)密封性能也確實(shí)能適用于該場合，但此結(jié)構(gòu)在安裝及使用過程中存在不少問題。由于喂料絞龍的固定外筒直徑將到達(dá)800 mm，動、靜體間的間隙又比較有限，所以不管給加工精度還是安裝精度都帶來了一定的難度，導(dǎo)致盤根在填料腔內(nèi)容易盤死，動、靜體很容易存在卡死現(xiàn)象。因此，建議此結(jié)構(gòu)中采用端面密封，或減少密封長度等方法來改善這一結(jié)構(gòu)形式，以便減少動、靜體間的摩擦阻力，同時安裝起來也更為方便。

圖3 密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖

2.3 蒸汽回水系統(tǒng)

蒸汽回水系統(tǒng)，在整個的軟化過程中很關(guān)鍵，一旦冷凝水排不干凈就會影響蒸汽管道內(nèi)蒸汽的溫度，致使影響物料的軟化效果。通常我們在干燥機(jī)的尾部安裝虹吸裝置，但在很多情況下蒸汽管道內(nèi)將近一半的空間伴有冷凝水，存在集水腔內(nèi)冷凝水回流，虹吸管不能完全排凈冷凝水等現(xiàn)象。而在考察的一臺樣機(jī)中，我們發(fā)現(xiàn)了一些細(xì)節(jié)，卻能有效地解決這一問題。如圖4所示，蒸汽管中的冷凝水通過自身重力作用，流到低端集水管道中，隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)，管道內(nèi)隔板會帶動集水管道內(nèi)低位水的流出，能有效地排干凈管道內(nèi)冷凝水，不留殘留。集水腔內(nèi)的隔板也同樣起到了導(dǎo)流作用，確保冷凝水進(jìn)入集水腔的最低端，不再回流到集水管道內(nèi)。

圖4 集水結(jié)構(gòu)示意圖

2.4 蒸汽列管的結(jié)構(gòu)形式

目前，現(xiàn)有的滾筒干燥機(jī)品種繁多，但在設(shè)計(jì)上，蒸汽列管均采用圓管，大部分物料與蒸汽管表面之間的接觸是瞬時點(diǎn)接觸(圖5所示)，而當(dāng)蒸汽管由圓形改為三棱柱形時，物料的運(yùn)動軌跡由瞬時單點(diǎn)接觸變成了滾動接觸(圖6所示)，這樣不僅增加了物料的加熱面積，還延長了接觸滯留時間，從而提高了干燥效率。

圖5 圓管時物料流向

圖6 三棱柱形管時物料流向

除此之外，采用圓形蒸汽管的料層中間物料即使在筒體旋轉(zhuǎn)和抄板翻炒作用下也很難替換出來(如圖7所示)，不能及時排出濕氣，而三棱柱形蒸汽管的相鄰側(cè)面之間為尖角，可以有效破壞料層，使內(nèi)層物料可以向外流動，及時的吸走物料表面的濕氣，提高干燥速率(如圖8所示)。所以通過分析表明：這一改變能提高物料翻炒揚(yáng)起的高度，使物料分散形成均勻的料幕下落，更充分地與蒸汽管進(jìn)行熱交換，有利于物料表面濕氣快速散發(fā)。

圖7 圓形管物料分布圖

圖8 三棱柱形管物料分布圖

3 結(jié)語

鑒于目前水平滾筒干燥機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)、缺之處分析，提出一些個人的看法，使結(jié)構(gòu)更合理化，從而提高干燥效率，確保產(chǎn)品質(zhì)量，并且制造成本低廉。

Discussion on the structure of horizontal drum dryer

Lu Lili, Ren Jinshan, Wang Shibing

Wuxi COFCO Engineering & Technology Co. , Ltd. (Wuxi 214035)

In this paper, the structure of the horizontal drum dryer was analyzed and a more reasonable structure was summed up, so as to improve the structure, production efficiency and the service life of the equipment.

horizontal drum dryer; steam pipe; sealing mechanism

2017-03-07

陸俐俐，女，1980年出生，工程師，主要從事糧油機(jī)械設(shè)備的研究與開發(fā)。

TS223

B

1672-5026(2017)03-058-03