一种热源内置式花生连续干燥设备与方法与流程

1.本发明涉及物料干燥技术领域，尤其涉及一种热源内置式花生连续干燥设备与方法。


背景技术：

2.花生收获后含水率高，通常在40%~50%，需要立即进行干燥，减少发热、霉变、酸败等带来的品质下降和损失。目前花生干燥主要以田间晾晒为主，干燥时间长，长期阳光直射导致品质损失较大，且容易受天气变化的影响产生霉变。因此花生机械化干燥加工是亟需解决的关键问题。
3.现有花生干燥设备多为箱式低温干燥，例如cn211064982u公开了一种低温混流循环花生干燥机，包括上料机构、物料循环输送系统、主体仓以及物料干燥系统，物料循环输送系统包括依次布置的底座组件、提升机构、卸料管、上输送机、储粮室、干燥室，在进行干燥时，供热部件向进风道供热，离心风机能够将干燥室内的湿热气流排出。该方案主体仓呈矩形立方体结构，属于循环型设备，料层厚度不能变化，存在干燥时间长、生产率较低的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种热源内置式花生连续干燥设备与方法，能够实现余热高效利用、快速卸料、湿空气杂质分离、变物料厚度烘干，提高热能利用率，降低品质损失。
5.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：第一方面，本发明的实施例提供了一种热源内置式花生连续干燥设备，包括从外到内依次设置的除尘仓、物料仓和热风室，热风室底部安装燃烧炉装置，热风室由多段沿纵向串联的腔体单元构成，以形成变料层厚度的物料仓；热风室侧壁分布网孔，物料仓底部设置环形排料装置。
6.作为进一步的实现方式，所述热风室侧壁纵向截面呈锯齿形结构。
7.作为进一步的实现方式，每个腔体单元侧壁与水平方向的夹角不小于物料休止角。
8.作为进一步的实现方式，所述除尘仓顶部安装排湿风机，除尘仓内对应于排湿风机设置排湿空气温度传感器；所述除尘仓侧壁设有进风口，进风口与进风风道连通。
9.作为进一步的实现方式，所述环形排料装置包括环形固定部件、环形运动部件和伸缩部件，伸缩部件连接于环形固定部件和环形运动部件之间。
10.作为进一步的实现方式，所述环形固定部件包括多个从外至内依次设置的第一环形单元，所述环形运动部件包括多个从外至内依次设置的第二环形单元，第二环形单元与第一环形单元错位布置。
11.作为进一步的实现方式，所述热风室靠近燃烧炉装置的一端安装燃烧炉温度传感
器，所述燃烧炉装置包括燃烧炉、设于燃烧炉上方的压火网，压火罩设于压火网和燃烧炉之间。
12.作为进一步的实现方式，所述除尘仓底部对应于燃烧炉装置还设置循环风机和循环热风温度传感器；所述物料仓设置粮温传感器和出口温度传感器。
13.作为进一步的实现方式，所述物料仓内部设有进料口，进料口与物料提升机相连；所述环形排料装置下方设置排料输送机，排料输送机一端与物料提升机连接。
14.第二方面，本发明的实施例还提供了一种热源内置式花生连续干燥设备的工作方法，包括：物料经物料提升机进入物料仓中，燃烧炉装置将空气加热到设定温度，热风进入热风室；物料在物料仓中与热风充分接触，随着物料下降，料层厚度变化实现物料快速干燥和低温缓苏；确保出口温度传感器、粮温传感器测量温度低于40 ℃；根据温度采集系统测量的温度值，确定环形排料装置的开合时间，以使物料充分干燥；干燥结束后物料经环形排料装置进入排料输送机后排出。
15.本发明的有益效果如下：（1）本发明集成了热风室、物料仓、除尘室和热源，设备结构更紧凑，占地面积小；热源置于干燥设备内部，减少了热源传递的损失；物料仓为圆筒结构，且采用了变料层厚度，料层厚度可变，增加除尘室，提高了干燥均匀性，提升了干燥品质以及降低了杂质排放污染；采用了杂质安全回燃以及热源内置结构，为连续型干燥设备，提高了热能利用效率，降低了干燥成本。
16.（2）本发明通过在物料仓底部设置环形排料装置，采用批次卸料的方式，提高了卸料效率，降低了花生干燥过程的破损。
17.（3）本发明在燃烧炉装置外侧安装循环风机，利用循环风机将余热回收再加热，实现余热循环利用，提高热能利用率。
附图说明
18.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
19.图1是本发明根据一个或多个实施方式的结构示意图；图2是本发明根据一个或多个实施方式的轴测半剖视图；图3是本发明根据一个或多个实施方式的环形排料装置轴测图。
20.其中，1、自动控制系统，2、出口温度传感器，3、进风口，4、粮温传感器，5、排湿风机，6、排湿空气温度传感器，7、物料仓，8、除尘仓，9、进风风道，10、入口温度传感器，11、物料提升机，12、循环热风温度传感器，13、循环风机，14、燃烧炉装置，141、燃烧炉，142、压火网，143、压火罩，15、燃烧炉温度传感器，16、排料输送机，17、环形排料装置，171、环形固定部件，172、伸缩部件，173、环形运动部件，18、热风室。
具体实施方式
21.实施例一：本实施例提供了一种热源内置式花生连续干燥设备，如图1和图2所示，包括物料仓7、除尘仓8、热风室18、物料提升机11、燃烧炉装置14、排料输送机16、环形排料装置17、温度采集系统、自动控制系统1等；除尘仓8、物料仓7和热风室18从外到内依次套设在一起，本实施例集成了热风室18、物料仓7、除尘室8和热源，设备结构更紧凑，占地面积小；且热源置于干燥设备内部，减少热源传递的损失。
22.如图1和图2所示，物料仓7顶部为进料口，且进料口从除尘仓8顶部伸出，进料口连接物料提升机11，通过物料提升机11使花生通过进料口进入物料仓7。物料仓7底部安装环形排料装置17，环形排料装置17下方设置排料输送机16，排料输送机16一端与物料提升机11相连。经物料仓7加热后的物料通过环形排料装置17落入排料输送机16。
23.如图3所示，环形排料装置17包括环形固定部件171、环形运动部件173和伸缩部件172，伸缩部件172连接于环形固定部件171和环形运动部件173之间，并设置多个；以正常使用状态为参考，环形固定部件171位于环形运动部件173上侧，通过伸缩部件172驱动环形运动部件173朝向环形固定部件171远离或靠近，实现环形排料装置17 的打开和关闭。
24.在本实施例中，伸缩部件172采用气缸；当然，在其他实施例中，伸缩部件172也可以采用电动推杆、液压杆或其他。
25.环形固定部件171包括多个从外至内依次设置的第一环形单元，相邻第一环形单元之间形成排料空隙；环形运动部件173包括多个从外至内依次设置的第二环形单元，相邻第二环形单元之间同样形成排料空隙。
26.其中，第二环形单元的个数小于第一环形单元的个数，以使第二环形单元与第一环形单元之间的排料空隙对应，第一环形单元与第二环形单元之间的排料空隙对应，即第二环形单元与第一环形单元错位布置，从而能够使环形运动部件173和环形固定部件171接触时能够将彼此的排料空隙封闭，实现环形排料装置17的关闭。
27.本实施例的环形排料装置17采用批次卸料的方式，提高了卸料效率，降低了花生干燥过程的破损。
28.热风室18设于物料仓7内部，且热风室18顶部距物料仓7的进料口有一定的间距。热风室18的侧壁由网孔板构成，通过分布的网孔使热空气进入物料仓7中。
29.热风室18由多段沿纵向串联的腔体单元构成，腔体单元为轴对称结构，其单侧纵向结构呈锥形结构，以使热风室18形成锯齿状的侧壁；通过锯齿状结构使物料仓7内填充的物料能够实现变厚度，料层厚度变化实现花生快速干燥和低温缓苏。
30.如图1和图2所示，腔体单元的侧壁上侧部分向上倾斜，下侧部分向下倾斜，两部分为对称结构；上侧部分、下侧部分与水平方向的夹角为α，α大于等于花生休止角，该角度下能够保证热空气与花生物料充分接触，配合料层厚度变化达到最佳的干燥效果。
31.热风室18的底部设置燃烧炉装置14，燃烧炉装置14包括燃烧室、燃烧炉141、压火网142、压火罩143，燃烧室与热风室18连通，燃烧炉141位于环形排料装置17下方并设于燃烧室内，压火罩143位于环形排料装置17上侧并对应于热风室18的进风口位置，压火网142位于压火罩143上方，并设于最下层的腔体单元内；通过燃烧炉141、压火网142和压火罩143配合使热风室18内形成热风。
32.在本实施例中，压火网142为两层交错编织网构成，网孔尺寸为边长大于3cm的方形孔。当然，在其他实施例中，压火网142的层数、孔的形状可以根据要求适应性调整。
33.如图1和图2所示，除尘仓8采用一体式结构，使杂质在气流、重力的作用下实现不同粒径杂质分离，降低排放湿空气的含杂量。
34.除尘仓8顶部安装排湿风机5，除尘仓8为轴对称结构，其上的排湿风机5对称设置；排湿风机5为用于排出湿气的风机。除尘仓8外壁对称设有进风口3，其采用百叶窗结构，通过气缸控制可实现进风口3开闭。进风口3靠近除尘仓8的顶部设置，且进风口3与进风风道9一端连通，进风风道9另一端延伸至除尘仓8底部。
35.除尘仓8底部安装循环风机13，循环风机13安装于燃烧室外壁，循环风机13的进风口安装有进气阀门，循环风机13的风量可由进气阀门的开闭调节。利用循环风机13将余热回收再加热，实现余热循环利用，提高热能利用率。
36.温度采集系统包括出口温度传感器2、粮温传感器4、排湿空气温度传感器6、入口温度传感器10、循环热风温度传感器12和燃烧炉温度传感器15，上述温度传感器为便于区分进行的功能性命名，并不对传感器本身结构进行限定；各温度传感器分别连接自动控制系统1，通过各处温度传感器采集的温度值，智能控制燃烧炉装置14启停，实现炉温调节；同时可控制物料提升机11、排料输送机16、料层内部气流大小。
37.其中，出口温度传感器2设于除尘仓8内并与物料仓7外壁固定，用于检测出口温度；粮温传感器4设于物料仓7内，用于检测物料（花生）温度；排湿空气温度传感器6设于除尘仓8内并位于排湿风机5安装口下侧，用于检测从除尘仓8中排出的湿空气温度；入口温度传感器10设于热风室18的顶部腔体单元，用于检测热空气温度；循环热风温度传感器12对应于循环风机13设置，用于检测循环气体温度；燃烧炉温度传感器15设置于热风室18的底部腔体单元，用于检测燃烧炉141的加热温度。
38.本实施例的工作原理为：花生果首先经物料提升机11进入到物料仓7中；燃烧炉装置14将空气加热到设定温度（温度范围：室温~80℃），热风进入热风室18，花生果在物料仓7中与热风充分接触，随着物料下降，料层厚度变化实现花生快速干燥和低温缓苏。
39.保证出口温度传感器2、粮温传感器4测量温度低于40 ℃；根据温度采集系统测量的温度值，确定环形排料装置17的开合时间，确保花生充分干燥，含水率降到10%以下；干燥结束后花生经环形排料装置17进入到排料输送机16，然后排出。
40.实施例二：本实施例提供了一种热源内置式花生连续干燥设备的工作方法，采用实施例一所述的设备，包括：花生（含水率20%~60%）首先经过除杂装置将附着土块、杂质进行分离，然后花生经物料提升机11进入到物料仓7中。根据物料的含水率，在自动控制系统1中设置物料类型、含水率、料层入口风温、出口风温、排料间隔时间等，根据内置花生干燥模型，实现干燥条件自动调节。
41.排湿风机5、循环风机13上的阀门打开，同时风机启动；燃烧炉141开始点火，外部气流经进风口3、进风风道9进入到除尘仓8下方，与低湿废气混合经循环风机13进入到燃烧室内，经燃烧炉141加热后，热空气达到设定入口风温。热空气进入到热风室18后，穿过物料
仓7与花生进行快速的传热传质，通过料层厚度的变化，实现料层低温缓苏过程，然后废气进入到除尘仓8中，废气温度均低于40℃。
42.废气在除尘仓8中受重力和气流影响，高湿空气携带少量杂质经上方排湿风机5排出，其中高湿空气的温度高于环境温度3~5℃。废气中低湿气体和大部分杂质进入到除尘仓8的下方，大颗粒杂质在重力作用下沉降到底部，部分杂质与低湿空气经循环风机13进入到燃烧室，经燃烧炉141再次燃烧加热。物料运动到环形排料装置17处，含水率降低到10%以下，达到排料时间后，气缸动作，环形排料装置17打开，物料下落经排料输送机16进行输送排出，完成干燥过程。
43.干燥过程中入料含水率提高，自动控制系统1通过出口温度传感器2和粮温传感器4检测到温度下降，系统会自动反馈延长排料间隔时间，保证花生干燥后的含水率；干燥过程中入料含水率降低，自动控制系统1通过出口温度传感器2和粮温传感器4检测到温度上升，系统会自动反馈缩短排料间隔时间。
44.在干燥过程中出现出口温度过高、风机故障等意外情况，燃烧炉141会快速降低入口温度或急停，保证设备运行安全和花生干燥效果。
45.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。