0、引言
谷物烘干是糧食生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國每年因不能及時烘干造成的糧食損失平均為50億kg，這種損失是相當嚴重的。搞好谷物烘干不僅可以安全儲存收獲的糧食，而且還可以保證糧食的品質(zhì)。在烘干過程中不但要使糧食的含水量降至安全水分，還要注意保證糧食各項品質(zhì)指標，特別是營養(yǎng)成分、口感、爆腰率等。各項指標決定著商品的價值，如果是種子烘干還要保證發(fā)芽率等。因此研制、推廣優(yōu)質(zhì)高效的谷物烘干設(shè)備是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提高水平、增加效益的重要工作。
1、變頻調(diào)速谷物烘干機
谷物烘干中稻谷烘干的難度較大。我們根據(jù)稻谷烘干的特點兼顧其他產(chǎn)品的烘干要求，研制了變頻調(diào)速谷物烘干機，如圖1所示。這種烘干機不僅可以通過變頻調(diào)速調(diào)節(jié)烘干的周期，還可以提供不同的供熱方式，實現(xiàn)各種溫度制度，也可以實現(xiàn)循環(huán)式間歇（緩蘇）式烘干，滿足各種谷物烘干以及種子烘干的條件。
該系統(tǒng)由烘干機主體、給料機、熱風(fēng)機及控制箱構(gòu)成。待烘干的谷物由電磁振動給料機送入烘干機主體，在兩個振動電機的作用下，谷物沿外螺旋道上升到頂層后進入內(nèi)螺旋料道反向下降至底部，經(jīng)出料口排出或經(jīng)循環(huán)口落人外底盤重新螺旋上升，以實現(xiàn)機內(nèi)循環(huán)。經(jīng)過若干次加熱、緩蘇、脫水到要求的含水率后再經(jīng)排料口排出。烘干加熱的方式有兩種：一種是布置在烘干機體下部的紅外輻射器，提供輻射熱；另一種是由熱風(fēng)機將熱風(fēng)送入烘干機主體。兩者相結(jié)合既可以保證供熱的強度又保證了溫度的均勻及有效傳熱。供熱溫度可以根據(jù)不同烘干對象的要求進行自動調(diào)節(jié)。谷物行進的速度通過變頻器改變振動電機頻率控制，實現(xiàn)不同的烘干周期，富通新能源生產(chǎn)銷售木屑烘干機、木屑顆粒機等木屑鋸末烘干、生物質(zhì)燃料成型等機械設(shè)備。
2、變頻調(diào)速研究
物料振動上升的運動可用下列方程描述。xx與W分別代表物料位移與速度。位移是指物料相對于振動流化床的位移。
xx(t)=L時，t就代表了行程周期。計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)如圖2、圖3所示。
從理論計算與實驗結(jié)果都可以看出：在偏心塊固定的情況下，物料單行程運動周期隨頻率的增加而降低，而且這種下降不是線性的，在低頻影響較大。在輸入頻率固定的情況下，運動周期隨振動比率的增加而下降。這種下降的趨勢也不是線性的，也是振動比率較低時影響較大。
調(diào)整振動電機的偏心塊與調(diào)整輸入頻率都可以作為改變烘干機烘干周期的手段。但調(diào)頻操作更方便。
3、稻谷烘干實驗
我們在研制的烘干機上進行了稻谷烘干實驗。根據(jù)稻谷對烘干條件的特殊要求，設(shè)定了頻率、溫度等參數(shù)，烘干曲線如圖4所示。
2.2煙氣成分對蓄熱室傳熱特性和阻力特性的影響
煙氣的主要物理參數(shù)有導(dǎo)熱系數(shù)、運動黏度和平均比熱，這些物理量參數(shù)與煙氣成分有直接關(guān)系。煙氣濕成分主要有02、C0、H2、CmHm、C02、SO2、N2、H20、粉塵及焦油等，其中以H20、S02、粉塵和焦油對物理參數(shù)的影響較大。
不同的燃料產(chǎn)生的煙氣成分不同，不同的煙氣成分對物理參數(shù)的影響不同，而物理參數(shù)對蓄熱體的傳熱特性和阻力特性又有直接影響，如粉塵和焦油直接影響煙氣的運動黏度，而煙氣的運動黏度直接影響煙氣與蓄熱體之間的傳熱。同時粉塵和焦油留在蓄熱床上部的蓄熱體中不僅增加了蓄熱體的阻力，而且還直接影響蓄熱體的正常工作。另外煙氣中的H20和S02還會對蓄熱體產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，降低蓄熱體使用壽命。
2.3不同燃料燃燒機理對蓄熱系統(tǒng)設(shè)計的影響
不同的燃料和不同的預(yù)熱溫度，燃料的燃燒反應(yīng)機理不一樣。如煤需先揮發(fā)，重油要霧化等都要有不同的配風(fēng)方式。不同的預(yù)熱溫度，反應(yīng)速率和反應(yīng)溫度不同。這些直接影響火焰特性，故需要對不同燃料燃燒作相應(yīng)的蓄熱式燃燒設(shè)計。
3、結(jié)論
國內(nèi)蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)在不同燃料種類的工業(yè)爐上推廣應(yīng)用既有成功也有失敗。通過分析其中原因說明必須根據(jù)不同的燃料作不同的蓄熱式燃燒計算與設(shè)計。
