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摘要：为解决塔式混流粮食干燥机干燥段粮面表观风速不一致的问题，设计双向送风交变式干燥段。介绍干燥段的设计思路及各层进气角状管的结构特点，总结双向送风交变式干燥段的优点，为提高粮食干燥质量提供适用机具。
关键词：干燥段；双向送风；设计；角状管；粮食干燥机
中图分类号：S226.6 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2017）05-0020-03
我国大部分地区秋季收获的粮食水分较高，达不到安全贮存标准，必须借助干燥设备烘干。大型塔式混流粮食干燥机由贮粮段、干燥段、缓苏段、冷却段及排粮段组成，其中干燥段是核心部分，其结构及布局直接影响设备的性能指标。目前，国内大部分塔式混流粮食干燥机的干燥段截面的风量、风压不均匀，粮面表观风速不一致，烘干效果不理想。为解决上述问题，设计双向送风交变式干燥段，使干燥段（干燥段由若干节干燥单元组成，一层进气加一层排气为1节干燥单元）在截面长度L上的风压、风速互补，确保整个干燥段的综合粮面表观风速基本一致。
1 双向送风交变式干燥段设计
1.1 干燥段总体设计
国内大部分大型塔式混流粮食干燥机干燥段的截面长度L等于角状管长度，一般为1.0～3.0 m。进排气角状管平行排列，开口在进气一侧的是进气角状管，开口在排气一侧的是排废气角状管。进气角状管越长，热气流通过时的压力损失越大，同时，热气流有一定惯性，容易在角状管封闭端形成涡流，导致干燥段截面长度方向上的风量、风压不均匀，粮面表观风速不一致，烘干效果不理想。
塔式混流糧食干燥机的干燥段由进气角状管和排气角状管组成。双向送风交变式干燥段的进气角状管与排气角状管成“井”字形，上下垂直交叉交错排列，进气层和排气层垂直交错排列。进气和排气均为双侧，上下层进气角状管截面上的加密闭盲板为阶梯式布置，结构如图1所示。
塔式混流粮食干燥机工作时，湿粮食靠自重自上而下流动，在一定的容积内粮食流动应在干燥段截面长度L与宽度B之间交替变化，通过改变干燥段进排气角状管排列可实现此目的。采用双向送风可以增加干燥段截面长度L、降低干燥段高度H和缩短宽度B，整体结构良好，外型美观，且同一型式干燥机易形成标准化、系列化、通用化。在上下层进气角状管截面长度L上加密闭盲板，并使其布置成阶梯式，每层进气角状管两侧的进风热气流长度不同，可改变热风走向。当有N层进气角状管时，通过热气流长度变化可使各节干燥单元热气流的风压、风速得到互补，避免热气流在粮食某一区域内的风压，风速长时间过大或过小，最终使整个干燥段表观风速基本一致，保证粮食颗粒干燥均匀。
1.2 干燥段各层进气角状管设计
干燥段各层进气角状管平面结构见图2。
第一层进气角状管（图2a）左侧进气角状管是封闭的，右侧进气角状管是开口的，热气流从右侧进入，长度为截面长度L（等于进气角状管长度）；第二层进气角状管（图2b）左右两侧进气角状管均是开口的，热气流从左右两侧进入。在进气角状管左侧1/4处焊接密闭盲板4，左侧热气流长度为截面长度L的1/4，右侧长度为截面长度L的3/4；第三层进气角状管（图2c）左右两侧进气角状管均开口，热气流从左右两侧进入。在进气角状管1/2处焊接密闭盲板4，左右两侧热气流长度为截面长度L的1/2；在第四层进气角状管（图2d）上，左右两侧进气角状管均开口，热气流从左右两侧进入。在进气角状管左侧3/4处焊接密闭盲板4，这样左侧热气流长度即为截面长度L的3/4，右侧长度为截面长度L的1/4；第五层进气角状管（图2e）右侧进气角状管封闭，左侧进气角状管开口，热气流从左侧进入，其长度为截面长度L（等于进气角状管长度）。
5节干燥单元上下层的进气角状管在截面长度L上的风压、风速互补，避免热气流在粮食的某一区域内风压、风速长时间过大或过小，使整个干燥段的综合粮面表观风速基本一致。
1.3 其他部件设计
双向送风交变式干燥段由排气角状管、进气角状管、干燥段侧板、密闭盲板、进气角状管封闭端托架（图3）、角状管开口端托架（图4）、塔柱、角挡板组成，各部件用螺栓连接组装或焊接而成。单个进气角状管及密闭盲板焊接成的结构见图5。
干燥段可以大于5节干燥单元也可以小于5节干燥单元，根据干燥机处理能力的大小，改变密闭盲板4的焊接位置，可以确定适宜的干燥单元数量。
干燥机的缓苏段穿插于各节干燥单元之间，布置位置及数量根据烘干粮食品种不同而不同，其不影响干燥段的进排气及结构布局，但影响塔体的总体高度，设计干燥机时应适当加以考虑。
2 双向送风交变式干燥段的特点
与现行的混流粮食干燥机相比，双向送风交变式干燥段有以下显著特点：
1） 改善混流粮食干燥机干燥段粮面表观风速不一致的情况；
2） 进气角状管与排气角状管成“井”形上下排列，改变粮食自上而下的位置，使热风充分、均匀接触粮食，避免出现干燥“死区”，从而降低干燥不均匀性及热损粒，提高干燥成品质量。
3） 提高生产率，降低单位耗热量，节约能源。
3 结论
合理的干燥段设计能大大提高塔式混流粮食干燥机的生产率，降低单位耗热量。双向送风交变式干燥段能改变粮食的运动轨迹，使热风在进气角状管长度方向上的风量、风压不均匀性得到互补，从而提高干燥均匀度，减少热损粒（玉米），降低裂纹率（玉米）。
参考文献
[1] 朱文学.热风炉原理与技术[M].北京：化学工业出版社，2005.
[2] 刘相东，于才渊，周德仁.常用工业干燥设备及应用[M].北京：化学工业出版社，2004.
[3] 成大先.机械设计图册[M].北京：化学工业出版社，1997.
关键词：干燥段；双向送风；设计；角状管；粮食干燥机
中图分类号：S226.6 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2017）05-0020-03
我国大部分地区秋季收获的粮食水分较高，达不到安全贮存标准，必须借助干燥设备烘干。大型塔式混流粮食干燥机由贮粮段、干燥段、缓苏段、冷却段及排粮段组成，其中干燥段是核心部分，其结构及布局直接影响设备的性能指标。目前，国内大部分塔式混流粮食干燥机的干燥段截面的风量、风压不均匀，粮面表观风速不一致，烘干效果不理想。为解决上述问题，设计双向送风交变式干燥段，使干燥段（干燥段由若干节干燥单元组成，一层进气加一层排气为1节干燥单元）在截面长度L上的风压、风速互补，确保整个干燥段的综合粮面表观风速基本一致。
1 双向送风交变式干燥段设计
1.1 干燥段总体设计
国内大部分大型塔式混流粮食干燥机干燥段的截面长度L等于角状管长度，一般为1.0～3.0 m。进排气角状管平行排列，开口在进气一侧的是进气角状管，开口在排气一侧的是排废气角状管。进气角状管越长，热气流通过时的压力损失越大，同时，热气流有一定惯性，容易在角状管封闭端形成涡流，导致干燥段截面长度方向上的风量、风压不均匀，粮面表观风速不一致，烘干效果不理想。
塔式混流糧食干燥机的干燥段由进气角状管和排气角状管组成。双向送风交变式干燥段的进气角状管与排气角状管成“井”字形，上下垂直交叉交错排列，进气层和排气层垂直交错排列。进气和排气均为双侧，上下层进气角状管截面上的加密闭盲板为阶梯式布置，结构如图1所示。
塔式混流粮食干燥机工作时，湿粮食靠自重自上而下流动，在一定的容积内粮食流动应在干燥段截面长度L与宽度B之间交替变化，通过改变干燥段进排气角状管排列可实现此目的。采用双向送风可以增加干燥段截面长度L、降低干燥段高度H和缩短宽度B，整体结构良好，外型美观，且同一型式干燥机易形成标准化、系列化、通用化。在上下层进气角状管截面长度L上加密闭盲板，并使其布置成阶梯式，每层进气角状管两侧的进风热气流长度不同，可改变热风走向。当有N层进气角状管时，通过热气流长度变化可使各节干燥单元热气流的风压、风速得到互补，避免热气流在粮食某一区域内的风压，风速长时间过大或过小，最终使整个干燥段表观风速基本一致，保证粮食颗粒干燥均匀。
1.2 干燥段各层进气角状管设计
干燥段各层进气角状管平面结构见图2。
第一层进气角状管（图2a）左侧进气角状管是封闭的，右侧进气角状管是开口的，热气流从右侧进入，长度为截面长度L（等于进气角状管长度）；第二层进气角状管（图2b）左右两侧进气角状管均是开口的，热气流从左右两侧进入。在进气角状管左侧1/4处焊接密闭盲板4，左侧热气流长度为截面长度L的1/4，右侧长度为截面长度L的3/4；第三层进气角状管（图2c）左右两侧进气角状管均开口，热气流从左右两侧进入。在进气角状管1/2处焊接密闭盲板4，左右两侧热气流长度为截面长度L的1/2；在第四层进气角状管（图2d）上，左右两侧进气角状管均开口，热气流从左右两侧进入。在进气角状管左侧3/4处焊接密闭盲板4，这样左侧热气流长度即为截面长度L的3/4，右侧长度为截面长度L的1/4；第五层进气角状管（图2e）右侧进气角状管封闭，左侧进气角状管开口，热气流从左侧进入，其长度为截面长度L（等于进气角状管长度）。
5节干燥单元上下层的进气角状管在截面长度L上的风压、风速互补，避免热气流在粮食的某一区域内风压、风速长时间过大或过小，使整个干燥段的综合粮面表观风速基本一致。
1.3 其他部件设计
双向送风交变式干燥段由排气角状管、进气角状管、干燥段侧板、密闭盲板、进气角状管封闭端托架（图3）、角状管开口端托架（图4）、塔柱、角挡板组成，各部件用螺栓连接组装或焊接而成。单个进气角状管及密闭盲板焊接成的结构见图5。
干燥段可以大于5节干燥单元也可以小于5节干燥单元，根据干燥机处理能力的大小，改变密闭盲板4的焊接位置，可以确定适宜的干燥单元数量。
干燥机的缓苏段穿插于各节干燥单元之间，布置位置及数量根据烘干粮食品种不同而不同，其不影响干燥段的进排气及结构布局，但影响塔体的总体高度，设计干燥机时应适当加以考虑。
2 双向送风交变式干燥段的特点
与现行的混流粮食干燥机相比，双向送风交变式干燥段有以下显著特点：
1） 改善混流粮食干燥机干燥段粮面表观风速不一致的情况；
2） 进气角状管与排气角状管成“井”形上下排列，改变粮食自上而下的位置，使热风充分、均匀接触粮食，避免出现干燥“死区”，从而降低干燥不均匀性及热损粒，提高干燥成品质量。
3） 提高生产率，降低单位耗热量，节约能源。
3 结论
合理的干燥段设计能大大提高塔式混流粮食干燥机的生产率，降低单位耗热量。双向送风交变式干燥段能改变粮食的运动轨迹，使热风在进气角状管长度方向上的风量、风压不均匀性得到互补，从而提高干燥均匀度，减少热损粒（玉米），降低裂纹率（玉米）。
参考文献
[1] 朱文学.热风炉原理与技术[M].北京：化学工业出版社，2005.
[2] 刘相东，于才渊，周德仁.常用工业干燥设备及应用[M].北京：化学工业出版社，2004.
[3] 成大先.机械设计图册[M].北京：化学工业出版社，1997.