黃 東，鄭起航，鐘長(zhǎng)藝

(汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院，汕頭 515041)

0 引 言

三通道滾筒干燥機(jī)是一種利用高溫干燥以及生物質(zhì)燃料熱風(fēng)爐為各種生物質(zhì)顆粒進(jìn)行干燥化處理的設(shè)備。三通道滾筒干燥機(jī)由內(nèi)筒-中筒-外筒組成，每層都裝有特殊的導(dǎo)料板，物料會(huì)在圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)以及熱風(fēng)引力作用下實(shí)現(xiàn)螺旋運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)物料的充分熱交換。在三通道滾筒干燥機(jī)的干燥處理工作中其結(jié)構(gòu)存在熱效率不高等問(wèn)題，從而導(dǎo)致干燥機(jī)烘干效率緩慢，消耗大量的燃料，還影響烘干的質(zhì)量和效率，不利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的發(fā)展。因此如何提升干燥機(jī)的熱效率至關(guān)重要。而實(shí)現(xiàn)干燥機(jī)的熱效率的優(yōu)化提升，需要分析熱效率的影響因素，由此對(duì)癥下藥，展開(kāi)科學(xué)的邏輯思維優(yōu)化完善熱效率參數(shù)的各個(gè)影響因子。

1 三通道滾筒干燥機(jī)的熱效率分析

1.1 三通道滾筒干燥機(jī)的工作原理

三通道滾筒干燥機(jī)主要采用高溫快速干燥工藝，設(shè)備為三層結(jié)構(gòu)，內(nèi)置特殊抄板，傳熱系數(shù)較大，干燥速度、強(qiáng)度較高。該干燥機(jī)設(shè)備的綜合熱效率較其他的滾筒干燥機(jī)提升10%以上，熱效率可以達(dá)到80%左右，具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和社會(huì)優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，三通道滾筒干燥機(jī)能夠處理各種粘性的高水分物料，還適用于各種飼料資源的干燥處理。因此具有減少環(huán)境污染實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)的重要效應(yīng)。采用三通道滾筒干燥機(jī)需要將物料放置進(jìn)內(nèi)層滾筒內(nèi)，將內(nèi)層的高溫?zé)峥諝鈱?shí)現(xiàn)順流烘干前進(jìn)，在內(nèi)層抄板的作用下物料呈現(xiàn)出螺旋式的熱交換，緩慢位移到中層滾筒內(nèi)，在中層滾筒干燥處理中，物料可以充分吸收內(nèi)層滾筒筒體散發(fā)的熱量，還可以吸收中層滾筒載熱體熱空氣所釋放的熱量，極大地延長(zhǎng)物料在中層干燥處理的時(shí)間，使其在中層就可以達(dá)到最佳的干燥狀態(tài)；之后物料位移到外層，在熱風(fēng)作用下達(dá)到合格的干燥效果的物料可以實(shí)現(xiàn)氣固分離。由此完成物料的干燥處理。

1.2 三通道滾筒干燥機(jī)的熱效率

三通道滾筒干燥機(jī)的熱效率的影響指標(biāo)主要有干燥強(qiáng)度和熱利用率兩個(gè)指標(biāo)。干燥強(qiáng)度是用于衡量三通道滾筒干燥機(jī)的生產(chǎn)能力，指在單位時(shí)間內(nèi)設(shè)備進(jìn)行容積水分蒸發(fā)的能力。其受到干燥機(jī)設(shè)備的熱風(fēng)溫度的提高、物料的水分以及滾筒干燥機(jī)的系統(tǒng)密封性的影響。熱利用率是指設(shè)備在實(shí)現(xiàn)物料水分蒸發(fā)所需要的熱量與設(shè)備所提供的熱源的熱量只比?；谌ǖ罎L筒干燥機(jī)的工作原理可知，設(shè)備的熱源供給包括水分蒸發(fā)所需要的熱量、物料升溫所需要的熱量以及干燥設(shè)備運(yùn)行中所產(chǎn)生的熱損失組成。綜合統(tǒng)計(jì)三通道干燥機(jī)的熱效率參數(shù)可知，其可以達(dá)到80%的熱效率。

2 三通道滾筒干燥機(jī)的熱效率計(jì)算分析

2.1 三通道滾筒干燥機(jī)的干燥強(qiáng)度指標(biāo)的計(jì)算

三通道滾筒干燥機(jī)的干燥強(qiáng)度的公式表現(xiàn)為：水分蒸發(fā)量/(干燥時(shí)間*干燥機(jī)容積)。

水分蒸發(fā)量W=L(H1-H2)=G2(X1-X2),其中，L為干空氣用量(kg/h)；H1，H2為進(jìn)入、排除三通道滾動(dòng)干燥機(jī)空氣濕度(kg)；G1，G2為進(jìn)入到滾筒干燥機(jī)中的物料的質(zhì)量(kg)；X1，X2為進(jìn)入、排出滾筒干燥機(jī)物料的含水量(kg)。

2.2 三通道滾筒干燥機(jī)的熱利用率指標(biāo)的計(jì)算

三通道滾筒干燥機(jī)的熱利用率用η表示。

η=水分蒸發(fā)所需要的熱量(QW)/設(shè)備提供的熱量(Q)*100%。

其中計(jì)算中所需要的設(shè)備提供的熱量可以利用設(shè)備的耗電量來(lái)表示，以設(shè)備的總開(kāi)關(guān)處的電表度數(shù)為主。而水分政府所需要的熱量則需要進(jìn)行二次計(jì)算得到，需要將物料從入口、加熱、干燥再到排出整個(gè)過(guò)程所吸收的熱量為主。

QW=W(2 490+1.88T2)-4.187T1*W

其中，T1，T2等于物料進(jìn)入排出滾筒干燥機(jī)時(shí)候的溫度值(℃)。

3 三通道滾筒干燥機(jī)的熱效率計(jì)算結(jié)果的有效應(yīng)用

3.1 三通道滾筒干燥機(jī)的干燥強(qiáng)度優(yōu)化提升措施

基于三通道滾筒干燥機(jī)的干燥強(qiáng)度計(jì)算公式可知，其影響指標(biāo)主要有空氣濕度、進(jìn)入到干燥機(jī)中的物料質(zhì)量等。對(duì)此可以通過(guò)加強(qiáng)干燥機(jī)的質(zhì)量以及干燥機(jī)的密封性。如，三通道滾筒干燥機(jī)正是利用三層滾筒的方式，提高物料在滾筒內(nèi)的行程距離，延長(zhǎng)物料同熱風(fēng)接觸的時(shí)間，增加物料同熱風(fēng)的接觸面積，從而強(qiáng)化了熱傳遞的過(guò)程。有效地提高干燥效果。另外還可以通過(guò)并流干燥的設(shè)計(jì)優(yōu)化。在滾筒的筒體上設(shè)置通孔，將通孔和接管連接，筒體外有密封裝置所組成的載熱氣體出入口同接管對(duì)接，使得熱空氣能夠進(jìn)入到滾筒內(nèi)層，呈現(xiàn)出兩端進(jìn)入、中間排出的流通方式，實(shí)現(xiàn)滾筒干燥機(jī)內(nèi)部的干燥流向呈現(xiàn)出分段變化，讓物料能夠螺旋位移運(yùn)作。

3.2 三通道滾筒干燥機(jī)的熱利用率的優(yōu)化提升措施

當(dāng)前實(shí)現(xiàn)三通道滾筒干燥機(jī)的熱利用率，其要能夠充分利用熱面空間，通過(guò)改進(jìn)結(jié)構(gòu)形式、分布形式以及抄板形式等措施入手。如，實(shí)現(xiàn)對(duì)抄板形式的優(yōu)化升級(jí)，可以在抄板上設(shè)置凹槽等方式，提高抄板的熱面表面積，讓物料能夠更加充分地同抄板接觸，從而提高抄板的熱量利用效率。還可以通過(guò)廢棄循環(huán)應(yīng)用的方式，將滾筒干燥機(jī)的出氣口氣體進(jìn)行循環(huán)利用，將廢棄同新鮮空氣按照一定的比例再次吹入到干燥機(jī)中，當(dāng)前廢棄空氣同新鮮空氣之間有一個(gè)最適合的比例能夠使得能量傳遞最小，但是所發(fā)揮的干燥物料的作用最大化，達(dá)到能夠減少能耗的效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，三通道滾筒干燥機(jī)在各種物料干燥中都發(fā)揮著積極的作用，通過(guò)高溫氣流快速干燥的方式，為各種物料資源的合理科學(xué)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)?；诋?dāng)前的三通道滾筒干燥機(jī)的熱效率的計(jì)算公式和計(jì)算原理可知，當(dāng)前三通道滾筒干燥機(jī)的熱效率收到多個(gè)效率指標(biāo)的影響，在三通道滾筒干燥機(jī)的參數(shù)設(shè)計(jì)優(yōu)化中，可采取有效的措施，分別展開(kāi)干燥強(qiáng)度和熱利用率的提升。如，采用并流干燥的方式，在滾筒干燥機(jī)的筒體上開(kāi)設(shè)通孔，實(shí)現(xiàn)通孔筒接管的鏈接，提升滾筒干燥機(jī)的密封性的同時(shí)確保熱空氣能夠進(jìn)入到滾筒內(nèi)層，實(shí)現(xiàn)干燥流向分段變化。實(shí)現(xiàn)對(duì)熱效率的提升的可以充分利用熱面空間參數(shù)優(yōu)化的方式。如，通過(guò)改進(jìn)滾筒三層抄板的結(jié)構(gòu)形勢(shì)，增加抄板同物料的接觸面積，大大提高熱量的利用程度。