如何对干燥机单位热耗和干燥能力进行折算

粮食干燥是一个非常复杂的加工过程，影响因素多，干燥条件多变，其中的影响因素有介质参数(如热风温度、热风风量和热风湿度)、粮食参数(如粮食类别、粮食水分、粮食温度和粮食流量)、环境条件(如大气温度和大气湿度)、干燥工艺(如顺流干燥、逆流干燥、横流干燥、混流干燥)以及干燥机的结构参数。一台粮食干燥机可能在很低的环境温度下(零下20℃)工作，也可能在高达30℃的环境条件下工作，其工作条件完全不同，甚至相差甚远二所以必需将测得的性能指标进行折算，折算到一个统一的公认的干燥条件。该项标准的研究制定，需要针对不同环境条件、粮食条件，女[I大气温度、大气相对湿度、粮食初始水分、终了水分、降水幅度、粮食类别、品质、加热方式、热风温度、热风相对湿度、热风量、干燥方式等一系列参数进行大量的试验验证，要形成正式的国家标准难度比较大。最有可能的成果方式是完成研究报告，给出并非完全准确的折算系数，作为指导性技术文件公布试行，然后再进行比较和评价。因此，干燥机生产能力和单位热耗的折算是一个十分重要的标准。单位耗热量和烘干能力是粮食烘干设备的关键指标。对于不同类型或同一类型的粮食烘干设备，当其验收工况条件存在差异时，都必须通过有关折算系数将其折算到标准工况条件下，才能进行单位耗热量和烘干能力的判定、比较。目前，我国尚无统一的烘干单位耗热量与烘干能力折算系数规范。本课题将对折算系数进行研究，研究并制定折算系数的统一国家标准。粮食烘干单位热耗和烘干能力折算一直是困扰对粮食干燥机进行性能评价、鉴定的重要问题;多年来由于研究工作量大和科研经费缺乏，此问题一直没有解决。黑龙江农垦科学院提出了一个解决方法，但由于不能适用于多种干燥工艺和机型以及标准条件和机型选的不够合理而未能成为国家标准。笔者在深入分析和研究国内外现有干燥技术研究成果的基础上，通过试验和理论分析，确定了折算的标准烘干条件，给出了各种烘干机型和不同粮食干燥时的折算系数的计算方法和使用条件。 　　1粮食干燥机热耗和生产能力的折算方法 　　1.1计算机模拟法 　　粮食干燥机使用中的一个常见问题是粮食的初水分经常变化，为了达到要求的终水分，需要经常调整粮食流量(生产能力)，为了比较粮食干燥机性能的好坏也需要知道干燥机的生产能力，因此，必须进行折算。我们认为利用计算机模拟方法进行干燥机热耗和生产能力的折算是一种较好而且可行的方法，即建立粮食千燥过程的数学模型，编写干燥模拟程序，在计算机上进行模拟计算，最后得出折算系数。 　　此法的优点是通用性好，可以计算不同机型(顺流，逆流，横流和混流干燥机)和不1司粮食(玉米，小麦，水稻)的干燥性能和折算系数;!万r对任何干燥条件进行折算，计算速度较快;各种干燥工艺都可以使用。 　　该方法的缺点是模拟方法还不够普及，掌握该方法需要有一定的计算机基础，干燥机使用人员一般没有这种软件，此外，干燥过程的数学模型还不够精确。以后应加强这方面的研究、模拟方法的计算步骤如下: 　　l)建立干燥过程模型; 　　2)开发各种粮食干燥工艺的计算机模拟程序; 　　3)利用模拟程序计算标准条件下干燥机的热耗和生产能力; 　　4)模拟计算非标准条件下的热耗和生产能力; 　　5)计算热耗和生产能力折算系数; 　　6)对干燥机性能进行折算。 　　1.2 ISO11520一2国际标准法 　　150(Intemational Standard Oganization)国际干燥机性能试验标准给出了一种折算方法，它利用4个校正系数K1、K2、K3、K4对试验所得水分蒸发率进行折算。各校正系数的意义如下: 　　K1——水分校正系数，K1=(8.971一0.05578Td)X.+1.139InTd一4.652 　　K2——热风温度校正系数，K2=(0.00565-0.000061Td)+0.000915Td+0.915 　　K3——空气湿度校正系数，K3=1.0175一0.01072(l一Φ) 　　K4——风量校正系数，K4=(0.022Td一3.445)a/V一0.271InTd+2.608 　　1.3黑龙江省级标准 　　黑龙江省农垦科学院农业机械鉴定总站于1989年提出了一种粮食干燥单位热耗和生产能力折算方法，标准条件为降水幅度5%(20%~巧%)、热风温度93℃、环境温度20℃、环境相对湿度为60%，折算方法比较简单易行。它的主要缺点是只适用于横流式粮食干燥机和玉米小麦的烘干，有些系数的选择缺乏依据。此外，它还考虑了热风炉间接加热和油炉直接加热及冷却段的影响。具体计算方法如下: 　　1.3.1单位热耗的折算 　　标准条件下谷物干燥机的单位热耗量按下式计算: 　　Qrb=Qr/(K0*K1) 　　式中Qrb一标准条件下的单位热耗，MJ/kg Qr一试验时的实测热耗，MJ八g; K。一大气条件折算系数，可根据大气温度和相对湿度查表求出，见“粮食干燥单位热耗及生产能力折算系数”标准;K1一粮食条件折算系数，在相同的环境条件下，根据粮食的初水分和终水分查表求出。 　　1.4数据表法 　　通过热力计算，把各种条件下参数变化时的折算系数列成表格，再用插入法折算，如俄罗斯就采用这种方法。标准给出两种表格，一种是大气条件折算表，另一种是粮食条件折算表，从表中查出两个系数后，其乘积即为总折算系数。 　　本文在深入分析和研究国内外现有研究成果的基础上，分析和探讨了折算的标准条件，给出了各种烘干机型和不同粮食干燥工艺的折算系数的计算方法和使用条件。 　　2干燥参数折算标准条件的确定 　　为了对比粮食干燥机在不同干燥条件下的性能，必须确定一个公认的标准条件;在非标准条件下进行干燥作业或试验时必须将干燥过程测得的数据都换算到标准条件，然后才能进行干燥性能的比较。所谓标准条件，一般包括降水幅度、环境温度、环境湿度、热风温度和干燥机类型等。目前不同国家制定的标准条件是不同的(见表1)。英国小麦干燥时的标准条件定为初水分20%、终水分巧%、环境温度20℃、环境湿度为80%。我国黑龙江省规定干燥玉米的标准条件为降水幅度5%(20%一巧%)、热风温度90℃、环境温度20℃、环境相对湿度为60%。法国对不同季节规定了不同的标准条件。俄罗斯规定降水幅度6%、环境温度ro℃。我国尚无粮食干机性能折算的国家标准。有些单位正在对它进行研究，不久可能会发布并列人国家标准。 　　3粮食条件的折算系数 　　不同的粮食类别如玉米、小麦、稻谷其干燥特性是不同的，例如平衡含水率、薄层干燥方程、比热、汽化潜热、对气流的阻力、体积密度等等，折算时必须考虑各种粮食的干燥能力折算系数。 　　4不同干燥工艺和机型对折算的影响 　　利用数学模拟可以很容易求出各种干燥机在不同条件下(顺流、逆流、横流、混流)的性能，因而也就比较容易计算出折算系数。具体方法可参阅《农产品干燥工艺过程的计算机模拟》一书 　　5热风风量的折算 　　由于温度变化而引起风速变化，因此还必须同时考虑风速(风量与温度)的折算系数。 　　6对谷物干燥折算标准的几点建议 　　(1)加强国际干燥标准的研学。为了向国际干燥技术标准靠拢，必需应用现代信息技术和计算机模拟方法，对国际150干燥技术标准已有的一系列计算模型进行干燥条件折算。由于数学模型比较复杂，而且没有任何解释和说明，有许多方程的系数选取还需进行探讨和分析，否则很难推广应用。为此需要对国外有关粮食干燥标准方面的资料进行翻译、整理、分析和应用。 　　(2)获取必要的试验数据。为了验证折算方法的合理性和正确性，必需对折算结果进行验证，这就需要一定的试验条件和设备以进行试验验证，同时也需要检索查寻大量文献资料。 　　(3)对四种折算方法进行对比分析。在不同的环境和粮食条件下对上述四种不同的折算方法进行比较和验证，找出折算中的问题，提出折算标准初稿。 · 行业聚焦：     秸杆利用在广大农村来说是一个多年的研究话题,自上个世纪以来,国家投入了大量资金,对秸杆利用进行研究,并扶持了一批秸杆利用的研究项目,如秸杆汽化.发哮处理.秸杆还田.秸杆板材等诸多项目的研究和实验,但真正做到可持续发展的并不多,究其原因是在秸杆粉碎机上遇到了一定的技术障碍,说到粉碎机,目前农村使用的粉碎机普遍达不到粉碎秸杆的技术要求,因为那还是在上个世纪六七十年代为粉碎粮食.豆饼.地瓜干之类而发展起来的粉碎设备,这类粉碎机虽然也可以对秸杆进行粉碎加工,但必须对秸杆进行粉碎前的加工,如压.铡加工,并且粉碎起来效率及低,造成粉碎秸杆这类太低值得东西成本过高而得不硫精矿是生产硫酸的一种重要的原料，且大部分是提取其它金属元素后的矿渣[1]。在硫精矿生产硫酸的工艺过程中硫精矿的干燥是一个很重要的步骤，根据硫精矿的物理化学性质（物料的原始含水率、粒度及形状、热敏性等）、干燥要求、干燥后被蒸发出来的气体的性质等因素考虑的，通常可采用回转窑干燥机系统或盘式连续干燥机系统。但由于采用回转窑干燥机系统弊端较多，经过综合评价，我公司40万吨/年硫酸项目中，硫精矿的干燥采用了由石家庄工大化工设备有限公司设计制造的盘式连续干燥机系统。 　　1  干燥流程简介 　　原干燥工艺流程，采用回转窑干燥机系统。它是一种较传统的干燥方式，被干燥的硫精矿由回转窑一多层连续式真空微波干燥设备包括有加热腔体，在加热腔体上设有微波馈入口，其特征是还包括有在加热腔体的微波馈入口上设有微波发生器，微波发生器与模块式单变压器油箱设在加热腔体上。其单个变压器针对单个磁控管工作，使其效率高，维修率低，结构简单，设计合理。其罐体内设置了多层独立控制、平行排列的输送机构，在设备长度和占地面积不变的情况下，使设备的生产能力成倍增加，又因其各层输送机构独立控制，还可根据实际生产需要灵活调节设备的生产能力；将微波加热系统的微波馈口靠近于对应的每层输送机构，且为每层输送 　　挤压造粒机组集机、电、仪高度一体化，自动化控制水平高。因此，在实际运行中将出现较多难以诊断的故障，导致处理时间过长，从而影响整套聚丙烯装置的正常运行，大大地降低了生产经济效益。笔者结合挤压造粒生产过程的理论知识以及十余年实际生产运行的管理经验，对该机组在运行中出现故障的常见原因进行分析判断，制定了相应的解决措施及处理方法，从而确保挤压造粒机组长周期的稳定运行。 　　故障原因 　　在挤压造粒机组中，导致挤压造粒机组在运行中出现摩擦离合器脱开，机组联锁停车的原因可分为四大类： 　　主电机系统故障 　　1、主扫描到的磨粒就会按照形貌要求有序地钎焊到砂轮基体上，在去掉未被激光扫描到的磨粒后就得到了磨粒有序排布的单层钎焊砂轮。 　　借鉴熔融堆积FDM法或三维打印3DP法，采用喷头在计算机控制下将磨粒和粘接剂的混合物按照砂轮形貌要求喷洒在基底上，或采用静电植砂法将磨料吸附在已涂胶的基底上，烘干后将钎料粉均匀布置于磨粒间再进行钎焊。采用静电植砂法，由于静电作用使磨粒尖端朝上，因此切削性能强，等高性好。 　　虽然单层高温钎焊超硬磨料砂轮目前在制造工艺上还不完善，国内外许多学者正在积极进行研究，但其卓越的磨削性能已引起国内外磨削界工程技术人员的高度重视，今后逐步替代传统砂轮将是无法抗拒的必然趋势。

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