逆流干燥流動方式

氣體和物料在干燥器中的流動方式，通常分為并流、逆流和錯流3種。

物料移動和介質流動方向一致的干燥過程，被稱為并流干燥。在干燥前段（恒速干燥階段）中，物料的溫度等于空氣的濕球溫度，故并流時應采用較高的氣體初始溫度；在氣體溫度相同時，并流過程的物料出口溫度比逆流時低，因而物料帶走的熱量就要少些?？梢?，在干燥強度和經濟性方面，并流優(yōu)于逆流。但并流干燥過程中，其推動力沿程逐漸下降，到了干燥后段（降速干燥階段）將會變得很小，而使干燥速率降低。所以不易獲得低水分的干燥產品。

并流操作適用于如下場合：①可進行快速干燥而不產生龜裂或焦化的高含水量物料；②遇高溫易發(fā)生變色、氧化或分解等變化的物料。

料移動和介質流動方向相反的干燥過程，被稱為逆流干燥。在整個逆流干燥過程中的干燥推動力比較均勻。逆流操作適用于如下場合：①不宜采用快速干燥的高含水量物料；②可耐高溫（干燥后期）的物料；③對含水量要求苛刻的干燥產品。

物料移動與介質流動方向相互垂直的干燥過程，被稱為錯流干燥。在錯流干燥中，各個位置上的物料都與高溫、低濕的介質相接觸，干燥推動力較大；又因氣固接觸面積較大，所以可采用較高的氣速，干燥速率很高。錯流操作適用于如下場合：①耐高溫且無論含水量高低都可進行快速干燥的物料；②因阻力或干燥器構造的要求，不宜采用并流或逆流操作的干燥。

物料移動方向與干燥介質流動方向相反的一類干燥設備。由風機、電機、基座、盛料盤、外套罩、振動槽、過濾網體、槽底板、立筒、加熱管、電阻絲等組成。風機固定在基座上，電機固定在風機兩側交叉安裝在盛料盤下部，盛料盤上部固定外套罩，在外套罩頂部固定過濾網體，立筒固定在盛料盤上，立筒內的加熱管固定在盛料盤上，加熱管內安裝電阻絲。該裝置結構系統(tǒng)簡單、取消了附屬設備，造價低、效率高、節(jié)約能源、無污染、操作維修方便。

器內各部分的干燥推動力相差不大，分布比較均勻，適用于下列場合：(1)物料在濕度較大時不允許快速干燥，以免發(fā)生裂紋等現象；(2)干燥后的物料能耐高溫，不會發(fā)生化學分解、氧化等變化；(3)干燥后的物料具有較大的吸濕性；(4)要求物料的干燥速度大，同時又要求干燥程度大。缺點是：物料和干燥介質在入口端接觸時，介質中的水蒸氣會冷凝在物料上，使物料濕度增加。即使干燥時間增加，也影響生產能力。

回轉干燥機的主體是一個由電動機帶動做回轉運動的金屬圓筒，轉筒傾斜度為3%～6%，筒體上裝有大齒輪和輪帶，轉筒借助于輪帶支承在兩對托輪上，簡體內設揚料板。轉筒與燃燒室及集塵室之間設密封裝置。傾斜筒體的回轉運動使被干燥物料在轉筒的揚料板和本身的重力作用下，從簡體較高的一端向較低的一端運動。在運動過程中物料與熱煙氣進行熱交換，原料中的水分逐漸蒸發(fā)，實現干燥的目的。

按干燥物料與干燥氣流的方向劃分干燥方式為順流干燥和逆流干燥兩種。在順流干燥中物料與氣流同向流動。在進料端，水分高、溫度低的物料與高溫、低濕度的介質相接觸，此時傳熱及干燥速率都較大，在同向流動過程中，物料中水分逐漸減少，溫度升高，而介質的濕度逐漸增加、溫度降低。所以傳熱及干燥速率沿途降低。順流干燥適合于濕水含量高、不耐高溫以及吸濕性很小的物料，如焦炭。鐵合金原料工藝流程中使用順流干燥方式較多。

在逆流干燥中物料與氣流逆向流動。在干燥筒內部各處干燥速度相對比較均勻，干燥熱效率較高，逆流干燥適用于終水分要求很低、對高溫不敏感的物料。在干燥過程中物料與氣體的熱交換全部在筒體內進行。為了改善物料在干燥筒筒體內的運動狀態(tài)和分布狀態(tài)，增大物料和氣體的接觸面積，提高熱交換能力和干燥熱效率，可以在筒體內壁上設置金屬揚料板、揚料槽、格板和鏈條。濕料在落下過程與熱煙氣發(fā)生熱交換，水分得以蒸發(fā)。

干燥機的生產能力取決于原料性能、被干燥原料的濕存水含量、煙氣量和煙氣進出口溫度等多種因素。一般以干燥機體積蒸發(fā)能力計算干燥機的主要參數。干燥機進口煙氣溫度與體積蒸發(fā)能力和熱效率的關系如圖1所示。

如圖1所示，可以看出干燥機的熱效率和蒸發(fā)能力隨著煙氣溫度升高而增加。低于250℃以下的煙氣作為干燥熱源時，熱效率顯著降低。2100433B

逆流式谷物干燥機生產能力

逆流干燥一般為低溫的干燥，所以單位面積干燥強度要低于各種塔式的高溫干燥機。但由于逆流干燥系統(tǒng)可裝在糧倉內，而糧倉一般都有足夠的面積，所以逆流干燥仍可達到比較大的生產能力。Shiwers干燥系統(tǒng)對玉米每噸/時處理量(按降水5%計)需要5一6 m²的干燥倉面積，即7.3m干燥倉處理能力約為160t/日，9.1m倉處理能力約為280t/日，倉處理能力可達400t/日。當用于水稻烘干時，實際處理能力比上述指標降低約43% 。

逆流式谷物干燥機降水速率與降水幅度

根據9.1m倉日處理280噸，降水5%，可以計算出糧食在干燥倉內通過速度平均為0.25m/h。倉內糧層厚度可在0.75米至5米之間，以糧層厚1米計，停留時間平均為4小時。因此可求出糧食在倉內降水速率約為1.25%/h。

由于逆流干燥倉內糧食為低溫慢速干燥，在保證同樣的糧食品質的前提下，允許較大的降水幅度。如降水10%時，日處理量由280t降至160t，同時降水速率僅略增至1.43%/h。

逆流式谷物干燥機熱效率

逆流干燥由于排出機外的廢氣濕度已達到或接近飽和，熱空氣的全部干燥能力得到了充分的利用，此外由于逆流干燥糧食水分均勻，減少了因過度烘干所消耗的熱量，因此有較高的熱效率。根據測定數據對比，逆流干燥機比塔式干燥機熱效率高43%

逆流式谷物干燥機糧溫與品質

逆流干燥機采用較低溫度空氣作為介質，并且從理論上來講，通過干燥倉的糧食受熱均勻，不存在塔式干燥機中的干燥不均勻現象，因此糧溫可以可靠地控制在允許界限以下。

由于逆流干燥糧粒不會過熱、過干，因此烘后糧食的質量優(yōu)于其它干燥工藝，無焦糊粒，干燥均勻，水分精確，對發(fā)芽幾乎無影響，尤其明顯的是糧粒表面應力裂紋率僅為塔式干燥機的16%，易碎性比塔式干燥機降低了32 %，這對提高烘后糧食的商品等級，優(yōu)質優(yōu)價俏銷，具有十分明顯的經濟價值。

逆流式谷物干燥機操作性能

逆流干燥機操作簡單。倉內糧食高度沒有嚴格的限制，只要風機可以正常工作即可，因此入糧可以是時斷時續(xù)的，也可是批式的，無需因糧位稍低即中斷工作;糧食烘干到規(guī)定水分即可排出機外。不需要十分復雜的操作技術。特別是裝有水分控制電腦的逆流干燥系統(tǒng)，可自動地控制干燥過程，操作更容易。

在許多情況下，收獲下來的糧食水分是很不均勻的，要求降水幅度也大不一致;在農村和中小型使用單位，難以保證對干燥機連續(xù)不斷的喂入，喂入是時斷時續(xù)，喂入量也是隨時變化的;有時還要求處理完一批糧食，排空后再處理下一批糧食，尤其對分散經營集中服務(或輪流使用)更是如此，即要求批式干燥和連續(xù)流動干燥兩種方式兼有。在這樣的情況下，逆流干操是一種最簡單，也是適用的工藝 。

在逆流干燥過程中，潮濕谷物由干燥機上部喂入，往下流動，熱風由底部送入，穿過糧層由上部空間排出，干燥以后的谷物由干燥機底部排糧機構排出機外。在這個過程中，最接近干燥的谷物最先接觸到溫度最高、濕度最低的熱風，因而可以干燥到較低的水分;而排出的廢氣穿過了最潮濕的谷層，達到近似飽和狀態(tài)，因而在相同的排氣溫度下可最大限度地帶走糧食中的水分。出機水分主要是在接近干燥機底部處決定的，可以實現較為精確的控制，且這一控制不受機內糧層高度及初始水分變化的影響。

逆流干操機在國外已有幾十年的歷史，并且在農場中得到了廣泛的應用。Bakker-Arkema教授1981年曾對Shiwers倉式逆流干燥系統(tǒng)作了試驗，得出了以下結論:

1)倉式逆流烘干的糧食質量高于其它的高溫干燥方法。

2)與其它的高溫干燥方法比較，倉式逆流烘干的費用低。

3)熱風溫度為120時，干燥的種子的發(fā)芽率不受影響。

4)根據所測的能耗及工本費等評價，倉式逆流干燥系統(tǒng)最實用。

經過多年的不斷發(fā)展完善，目前較先進的逆流干燥機采用了成熟的拋撒布糧器，提高了喂入的均勻性;錐形變截面/變螺距掃倉攪龍，可保證排糧的均勻;測定倉內溫度而不是排氣溫度以控制出機水分，隨后又裝備了水分控制電腦，進一步保證精確的水分控制。這種類型的干燥機，因其易于操作，烘后品質好、水分控制精確，受到農場的歡迎，在美國市場上始終旺銷。

我國在八十年代初期由吉林種子公司等單位引進了幾臺低溫烘貯兩用倉，其烘干通風采用的是逆流工藝；中國農機院、黑龍江農墾科學院等單位先后開發(fā)了低溫逆流烘干倉用于種子和小麥的烘干。但是使用的數量很少，沒有大范圍的使用推廣。為了適應廣大農村對谷物干燥的特殊要求，我們有必要對逆流干燥工藝及逆流干燥機的性能進行分析。

逆流干燥器

counter-flow drier；countercurrent flow dryer

器內各部分的干燥推動力相差不大，分布比較均勻。適用于下列場合：（1）物料在濕度較大時不允許快速干燥，以免發(fā)生裂紋等現象；（2）干燥后的物料能耐高溫，不會發(fā)生化學分解、氧化等變化；（3）干燥后的物料具有較大的吸濕性；（4）要求物料的干燥速度大，同時又要求干燥程度大。缺點是：物料和干燥介質在入口端接觸時，介質中的水蒸氣會冷凝在物料上，使物料濕度增大，即使干燥時間延長，也影響生產能力。