該機(jī)是管束接觸式干燥機(jī)，它可以廣泛應(yīng)用于化工、輕工、食品和糧食、飼料等行業(yè)的松散類物料，如粉狀、顆粒狀、片狀類無(wú)太大粘性的物料，比如輕工行業(yè)的白酒糟、啤酒糟、酒精糟；肉聯(lián)行業(yè)的豬毛、骨粉及豬血發(fā)酵粉等；淀粉行業(yè)的玉米胚芽、玉米纖維、蛋白粉等；還有飼料工業(yè)的載體鼓皮、玉米碎粒、大豆渣粒等，總之，該機(jī)的干燥物料范圍很廣。
該機(jī)是常州市范群干燥設(shè)備公司的樣機(jī)設(shè)計(jì)制造的，是目前世界上大部分先進(jìn)國(guó)家使用最廣泛，最先進(jìn)的干燥機(jī)之一。常州市范群干燥設(shè)備有公司在消化吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，又有了一定程度的提高。目前開發(fā)設(shè)計(jì)出GHR系列管束干燥機(jī)，包括：GHR-4、GHR-100、GHR-150、GHR-180、GHR-200、GHR-250、GHR-300、GHR-400、GHR-500、GHR-600、GHR-700、GHR-800、GHR-900、GHR-1000共十四種產(chǎn)品，其中部分已投放市場(chǎng)，并獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)，主要是熱耗低、干燥物料范圍廣泛、產(chǎn)量大、水份蒸發(fā)量大且可干燥高水份物料，作業(yè)環(huán)境清潔、無(wú)污染、噪聲小、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小且易于安裝等等。
本文重點(diǎn)介紹GHR型管束干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工作原理和在酒糟行業(yè)的應(yīng)用。
1、GHR型管束干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
GHR型管束干燥機(jī)由下列幾部分組成：管束、鏟載裝置、鏟子分布、殼體；側(cè)板、軸承支座、蒸汽入口、蒸汽出口、基礎(chǔ)框架、主驅(qū)動(dòng)等。如圖一所示。
GHR型管束干燥要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有如下特點(diǎn)：
a.在設(shè)計(jì)上，將管束安裝在軸承上，并帶有獨(dú)立的軸承支座和基礎(chǔ)框架，這樣便于運(yùn)輸和安裝。
b.在設(shè)計(jì)上，為了降低熱耗，殼體采用保溫結(jié)構(gòu)，這樣減少了熱量損失，提高了熱效率。
c.在設(shè)計(jì)上，采用管束旋轉(zhuǎn)和管束外鏟子攪拌和推進(jìn)物料，鏟子分為兩種，一種是直立鏟子，一種是斜形鏟子。直立鏟子主要功能是鏟起較濕物料，加速其流動(dòng)；斜形鏟子是按螺旋線布置的，其主要功能就是鏟起較干的物料，促使物料前移，物料顆粒不斷地被鏟子鏟起又灑下，散落在熱管表面，反復(fù)穿越加熱了的管束，物料經(jīng)過多次穿越就變成均勻的干燥產(chǎn)品。
d.在設(shè)計(jì)上，采用由電機(jī)帶動(dòng)減速器，再由一對(duì)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)管束轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)上裝有液力偶合器，它是利用液體動(dòng)能來(lái)傳遞功率的動(dòng)力式液力傳動(dòng)的一種，它具有能夠帶動(dòng)負(fù)載平穩(wěn)起動(dòng)，改善起動(dòng)性能，提高電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)能力和具有過載保護(hù)的作用。
e.在設(shè)計(jì)上，在干燥機(jī)的卸料槽上裝有隔板和取樣器。通過能放進(jìn)和拉出的隔板來(lái)調(diào)整干燥機(jī)內(nèi)物料的停留干燥時(shí)間和物料的多少，也可以通過斜形鏟子改成直立鏟子的方法來(lái)調(diào)整物料停留時(shí)間。檢驗(yàn)所需的樣品是通過取樣器獲得的。
f.在設(shè)計(jì)上，采用了干燥后的物料部分返料，進(jìn)到濕物料中，與濕物料混合，再經(jīng)輸送攪拌機(jī)混合后由供料螺旋送到干燥機(jī)內(nèi)。混合后的物料，由于干濕梯度、溫度梯度的平衡原理，可有效地促進(jìn)干燥后的物料緩蘇，未干燥的物料還可以從已干燥的物料獲得冷卻時(shí)釋放的熱能，進(jìn)而使未烘物料和已烘物料水份趨于平衡，提高了干燥速率。
g.在設(shè)計(jì)上，上料、干燥、返料、卸料都在封閉系統(tǒng)中進(jìn)行，作業(yè)環(huán)境清潔，最適合于連續(xù)作業(yè)。
2、GHR型管束干燥機(jī)的工作原理
該機(jī)利用熱傳導(dǎo)和熱輻射原理對(duì)物料進(jìn)行間接加熱。
如圖二的工藝流程圖所示，由前一工段來(lái)的濕物料與從卸料螺旋返回的部分干物料進(jìn)入混料螺旋，經(jīng)輸送攪拌機(jī)攪拌后，由供料螺旋送入管束干燥機(jī)內(nèi)，管束外緣上有鏟載裝置，上面裝有各種推料鏟，使物料均勻加熱并使物料沿著干燥機(jī)殼體向出料口方向移動(dòng)，推料鏟有斜形鏟子和直立鏟子，物料移動(dòng)速度由鏟子的形狀來(lái)控制，以保證物料在機(jī)內(nèi)最佳量和最佳傳熱效果。成品物料一部分經(jīng)卸料螺旋排出，另一部分經(jīng)混料螺旋返回。物料的干燥是通過蒸汽加熱管束而使物料得到充分干燥的。蒸發(fā)出的小蒸汽由風(fēng)機(jī)抽走，帶出的物料經(jīng)旋風(fēng)除塵器返回到卸料螺旋中排出。管束的旋轉(zhuǎn)是電機(jī)通過液力偶合器帶動(dòng)擺線針輪減速機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)齒轉(zhuǎn)傳動(dòng)，使管束旋轉(zhuǎn)。蒸汽通過金屬軟管、旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入管束中，冷凝水通過旋轉(zhuǎn)接頭、金屬軟管、疏水器排出。
3、GHR型管束干燥機(jī)在酒精糟上的應(yīng)用
我國(guó)是一個(gè)制酒大國(guó)，全國(guó)酒廠有數(shù)萬(wàn)家，每年的酒糟產(chǎn)量約幾千萬(wàn)噸，由于缺乏理想的處理設(shè)備，絕大部分只能廢棄，不但造成浪費(fèi)，而且還嚴(yán)重地污染環(huán)境。因此，經(jīng)濟(jì)有效地解決酒糟回收處理，給我們提出了一個(gè)新的課題。
酒糟的回收處理的關(guān)鍵是干燥，而酒精糟又是干燥難度大的物料之一。
一九九三年河北省親城縣酒廠建成了一座年產(chǎn)酒精三萬(wàn)噸的酒精分廠，每小時(shí)產(chǎn)生3500kg（含水60％）的酒精糟，這些酒精糟如不利用，將使環(huán)境受到污染，甚至企業(yè)還要為此繳納相當(dāng)數(shù)量的罰款。因此該廠與國(guó)家環(huán)保局合作，共同投資，建起了一個(gè)環(huán)保示范項(xiàng)目。該廠的酒精糟干燥采用的GHR-525型管束干燥機(jī)一臺(tái)。該廠的酒精糟通過泵進(jìn)入到貯灌，由貯灌經(jīng)臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)變成含水60％的酒精糟后，采用如圖二所示的工藝流程將其輸送到管束干燥機(jī)內(nèi)，其成品（含水12％）由卸料螺旋排出，整個(gè)過程全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。經(jīng)過近一年的使用，用戶反映該干燥機(jī)性能優(yōu)良，效果很好。管束干燥機(jī)在酒精糟干燥上取得了成功，進(jìn)一步分析，對(duì)比和探討推廣應(yīng)用管束干燥機(jī)干燥酒精糟的意義和前景是十分必要的。
4、醬油行業(yè)的醬油渣直接賣給用戶既浪費(fèi)又不好保存，如果經(jīng)過壓榨可得輕質(zhì)柴油每噸可賣5000元，其壓餅經(jīng)過濕料打散機(jī)打散再經(jīng)過管束干燥機(jī)干燥得干品可賣到1300元，并且產(chǎn)品可長(zhǎng)期保存，其經(jīng)濟(jì)效益不言而喻。
5、結(jié)論
綜上所述，管束干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理到性能都是比較先進(jìn)的，因此，該機(jī)的試制成功，縮短了我國(guó)干燥行業(yè)與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的差距，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
該機(jī)是常州市范群干燥設(shè)備公司的樣機(jī)設(shè)計(jì)制造的，是目前世界上大部分先進(jìn)國(guó)家使用最廣泛，最先進(jìn)的干燥機(jī)之一。常州市范群干燥設(shè)備有公司在消化吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，又有了一定程度的提高。目前開發(fā)設(shè)計(jì)出GHR系列管束干燥機(jī)，包括：GHR-4、GHR-100、GHR-150、GHR-180、GHR-200、GHR-250、GHR-300、GHR-400、GHR-500、GHR-600、GHR-700、GHR-800、GHR-900、GHR-1000共十四種產(chǎn)品，其中部分已投放市場(chǎng)，并獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)，主要是熱耗低、干燥物料范圍廣泛、產(chǎn)量大、水份蒸發(fā)量大且可干燥高水份物料，作業(yè)環(huán)境清潔、無(wú)污染、噪聲小、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小且易于安裝等等。
本文重點(diǎn)介紹GHR型管束干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工作原理和在酒糟行業(yè)的應(yīng)用。
1、GHR型管束干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
GHR型管束干燥機(jī)由下列幾部分組成：管束、鏟載裝置、鏟子分布、殼體；側(cè)板、軸承支座、蒸汽入口、蒸汽出口、基礎(chǔ)框架、主驅(qū)動(dòng)等。如圖一所示。
GHR型管束干燥要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有如下特點(diǎn)：
a.在設(shè)計(jì)上，將管束安裝在軸承上，并帶有獨(dú)立的軸承支座和基礎(chǔ)框架，這樣便于運(yùn)輸和安裝。
b.在設(shè)計(jì)上，為了降低熱耗，殼體采用保溫結(jié)構(gòu)，這樣減少了熱量損失，提高了熱效率。
c.在設(shè)計(jì)上，采用管束旋轉(zhuǎn)和管束外鏟子攪拌和推進(jìn)物料，鏟子分為兩種，一種是直立鏟子，一種是斜形鏟子。直立鏟子主要功能是鏟起較濕物料，加速其流動(dòng)；斜形鏟子是按螺旋線布置的，其主要功能就是鏟起較干的物料，促使物料前移，物料顆粒不斷地被鏟子鏟起又灑下，散落在熱管表面，反復(fù)穿越加熱了的管束，物料經(jīng)過多次穿越就變成均勻的干燥產(chǎn)品。
d.在設(shè)計(jì)上，采用由電機(jī)帶動(dòng)減速器，再由一對(duì)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)管束轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)上裝有液力偶合器，它是利用液體動(dòng)能來(lái)傳遞功率的動(dòng)力式液力傳動(dòng)的一種，它具有能夠帶動(dòng)負(fù)載平穩(wěn)起動(dòng)，改善起動(dòng)性能，提高電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)能力和具有過載保護(hù)的作用。
e.在設(shè)計(jì)上，在干燥機(jī)的卸料槽上裝有隔板和取樣器。通過能放進(jìn)和拉出的隔板來(lái)調(diào)整干燥機(jī)內(nèi)物料的停留干燥時(shí)間和物料的多少，也可以通過斜形鏟子改成直立鏟子的方法來(lái)調(diào)整物料停留時(shí)間。檢驗(yàn)所需的樣品是通過取樣器獲得的。
f.在設(shè)計(jì)上，采用了干燥后的物料部分返料，進(jìn)到濕物料中，與濕物料混合，再經(jīng)輸送攪拌機(jī)混合后由供料螺旋送到干燥機(jī)內(nèi)。混合后的物料，由于干濕梯度、溫度梯度的平衡原理，可有效地促進(jìn)干燥后的物料緩蘇，未干燥的物料還可以從已干燥的物料獲得冷卻時(shí)釋放的熱能，進(jìn)而使未烘物料和已烘物料水份趨于平衡，提高了干燥速率。
g.在設(shè)計(jì)上，上料、干燥、返料、卸料都在封閉系統(tǒng)中進(jìn)行，作業(yè)環(huán)境清潔，最適合于連續(xù)作業(yè)。
2、GHR型管束干燥機(jī)的工作原理
該機(jī)利用熱傳導(dǎo)和熱輻射原理對(duì)物料進(jìn)行間接加熱。
如圖二的工藝流程圖所示，由前一工段來(lái)的濕物料與從卸料螺旋返回的部分干物料進(jìn)入混料螺旋，經(jīng)輸送攪拌機(jī)攪拌后，由供料螺旋送入管束干燥機(jī)內(nèi)，管束外緣上有鏟載裝置，上面裝有各種推料鏟，使物料均勻加熱并使物料沿著干燥機(jī)殼體向出料口方向移動(dòng)，推料鏟有斜形鏟子和直立鏟子，物料移動(dòng)速度由鏟子的形狀來(lái)控制，以保證物料在機(jī)內(nèi)最佳量和最佳傳熱效果。成品物料一部分經(jīng)卸料螺旋排出，另一部分經(jīng)混料螺旋返回。物料的干燥是通過蒸汽加熱管束而使物料得到充分干燥的。蒸發(fā)出的小蒸汽由風(fēng)機(jī)抽走，帶出的物料經(jīng)旋風(fēng)除塵器返回到卸料螺旋中排出。管束的旋轉(zhuǎn)是電機(jī)通過液力偶合器帶動(dòng)擺線針輪減速機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)齒轉(zhuǎn)傳動(dòng)，使管束旋轉(zhuǎn)。蒸汽通過金屬軟管、旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入管束中，冷凝水通過旋轉(zhuǎn)接頭、金屬軟管、疏水器排出。
3、GHR型管束干燥機(jī)在酒精糟上的應(yīng)用
我國(guó)是一個(gè)制酒大國(guó)，全國(guó)酒廠有數(shù)萬(wàn)家，每年的酒糟產(chǎn)量約幾千萬(wàn)噸，由于缺乏理想的處理設(shè)備，絕大部分只能廢棄，不但造成浪費(fèi)，而且還嚴(yán)重地污染環(huán)境。因此，經(jīng)濟(jì)有效地解決酒糟回收處理，給我們提出了一個(gè)新的課題。
酒糟的回收處理的關(guān)鍵是干燥，而酒精糟又是干燥難度大的物料之一。
一九九三年河北省親城縣酒廠建成了一座年產(chǎn)酒精三萬(wàn)噸的酒精分廠，每小時(shí)產(chǎn)生3500kg（含水60％）的酒精糟，這些酒精糟如不利用，將使環(huán)境受到污染，甚至企業(yè)還要為此繳納相當(dāng)數(shù)量的罰款。因此該廠與國(guó)家環(huán)保局合作，共同投資，建起了一個(gè)環(huán)保示范項(xiàng)目。該廠的酒精糟干燥采用的GHR-525型管束干燥機(jī)一臺(tái)。該廠的酒精糟通過泵進(jìn)入到貯灌，由貯灌經(jīng)臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)變成含水60％的酒精糟后，采用如圖二所示的工藝流程將其輸送到管束干燥機(jī)內(nèi)，其成品（含水12％）由卸料螺旋排出，整個(gè)過程全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。經(jīng)過近一年的使用，用戶反映該干燥機(jī)性能優(yōu)良，效果很好。管束干燥機(jī)在酒精糟干燥上取得了成功，進(jìn)一步分析，對(duì)比和探討推廣應(yīng)用管束干燥機(jī)干燥酒精糟的意義和前景是十分必要的。
4、醬油行業(yè)的醬油渣直接賣給用戶既浪費(fèi)又不好保存，如果經(jīng)過壓榨可得輕質(zhì)柴油每噸可賣5000元，其壓餅經(jīng)過濕料打散機(jī)打散再經(jīng)過管束干燥機(jī)干燥得干品可賣到1300元，并且產(chǎn)品可長(zhǎng)期保存，其經(jīng)濟(jì)效益不言而喻。
5、結(jié)論
綜上所述，管束干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理到性能都是比較先進(jìn)的，因此，該機(jī)的試制成功，縮短了我國(guó)干燥行業(yè)與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的差距，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
噴霧流化造粒也有連續(xù)操作和間歇操作之分，工業(yè)裝置的連續(xù)操作比間歇操作的設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用更低，特別是對(duì)熱敏性物料，可以降低空氣量50%，減少能耗20%-25%。國(guó)外有些資料介紹，在對(duì)橫截面為14.1m2的噴霧干燥器和橫截面為0.8m2的流化床噴霧造粒干燥器進(jìn)行比較，在蒸發(fā)能力為480kg,水/h的相同條件下，前者設(shè)備的投資指數(shù)為30，后者的費(fèi)用為16.6，降低投資費(fèi)用為45%。1kg生產(chǎn)費(fèi)用前者為92.9，而后者則為75.7，降低費(fèi)用18.9%。
噴霧造粒的產(chǎn)品粒度較小，難免有些飛揚(yáng)的粉塵存在，有時(shí)還要填加防塵劑以消除粉塵飛揚(yáng)。噴霧流化造粒是霧滴不斷涂布于固體顆粒上，因此在干燥的同時(shí)顆粒有逐漸“長(zhǎng)大”的過程，所得產(chǎn)品的粒徑明顯大于噴霧造粒，一般噴霧造粒產(chǎn)品粒徑不會(huì)超過250m，而采用噴霧流化造粒粒徑可達(dá)到450-500μm噴霧流化造粒得到產(chǎn)品的粒徑較大，這也是它的突出特點(diǎn)。
噴霧流化造粒的另一個(gè)特點(diǎn)是流化床中淘析出來(lái)的細(xì)粉料飄浮在空氣中，在干燥室表面和正在干燥的料滴上沉積，便限制了器壁沉積層的形成。一部分淘析出的粉塵與零滴接觸，使得在進(jìn)入流化床之前便發(fā)生聚結(jié)，從尾氣中分離出來(lái)的細(xì)粉再循環(huán)進(jìn)入干燥室中起進(jìn)一步聚結(jié)作用，因此產(chǎn)品是無(wú)塵、自由流動(dòng)的微粒狀球體。
進(jìn)入流化床的產(chǎn)品具有較高的含水率，使流化床的溫度較低，因此，可以在高的進(jìn)口溫度下工作，有效提高干燥器的熱效率。從霧化器噴出的霧流含有較高的水分，流化床起到控制水分的作用，可以使產(chǎn)品達(dá)到較低的含水率和出口溫度，使產(chǎn)品的含水得到控制。
除此之外，還具有以下特點(diǎn)：①物料停留時(shí)間短，床層溫度低并且穩(wěn)定，可適用于熱敏性物料的干燥。例如，硫酸銨的熱敏性溫度為156℃，但在噴霧流化造粒中熱載體的初始溫度可以達(dá)到860℃而不發(fā)生明顯的物料分解。山梨糖的穩(wěn)定溫度為80℃，而在這里最佳的初始溫度可以達(dá)到300-320℃。含固率為500%的山梨醇穩(wěn)定溫度約為65℃，而在這里的熱空氣最初溫度達(dá)到250-260℃，物料的溫度略高于料層的溫度，但產(chǎn)品溫度通常不會(huì)高于其耐熱溫度；②設(shè)備簡(jiǎn)單，便于制造和維修，投資費(fèi)用較低；③具有干燥、結(jié)晶、造粒等多個(gè)操作過程，可以從液狀、糊狀、膏狀一步制成粒狀，縮短了生產(chǎn)流程；④在物料含水率有波動(dòng)時(shí)，可以通過調(diào)整操作狀態(tài)滿足產(chǎn)品的含水要求；⑤在同一設(shè)備內(nèi)，既可以連續(xù)操作，又可以間歇操作。
噴霧造粒的產(chǎn)品粒度較小，難免有些飛揚(yáng)的粉塵存在，有時(shí)還要填加防塵劑以消除粉塵飛揚(yáng)。噴霧流化造粒是霧滴不斷涂布于固體顆粒上，因此在干燥的同時(shí)顆粒有逐漸“長(zhǎng)大”的過程，所得產(chǎn)品的粒徑明顯大于噴霧造粒，一般噴霧造粒產(chǎn)品粒徑不會(huì)超過250m，而采用噴霧流化造粒粒徑可達(dá)到450-500μm噴霧流化造粒得到產(chǎn)品的粒徑較大，這也是它的突出特點(diǎn)。
噴霧流化造粒的另一個(gè)特點(diǎn)是流化床中淘析出來(lái)的細(xì)粉料飄浮在空氣中，在干燥室表面和正在干燥的料滴上沉積，便限制了器壁沉積層的形成。一部分淘析出的粉塵與零滴接觸，使得在進(jìn)入流化床之前便發(fā)生聚結(jié)，從尾氣中分離出來(lái)的細(xì)粉再循環(huán)進(jìn)入干燥室中起進(jìn)一步聚結(jié)作用，因此產(chǎn)品是無(wú)塵、自由流動(dòng)的微粒狀球體。
進(jìn)入流化床的產(chǎn)品具有較高的含水率，使流化床的溫度較低，因此，可以在高的進(jìn)口溫度下工作，有效提高干燥器的熱效率。從霧化器噴出的霧流含有較高的水分，流化床起到控制水分的作用，可以使產(chǎn)品達(dá)到較低的含水率和出口溫度，使產(chǎn)品的含水得到控制。
除此之外，還具有以下特點(diǎn)：①物料停留時(shí)間短，床層溫度低并且穩(wěn)定，可適用于熱敏性物料的干燥。例如，硫酸銨的熱敏性溫度為156℃，但在噴霧流化造粒中熱載體的初始溫度可以達(dá)到860℃而不發(fā)生明顯的物料分解。山梨糖的穩(wěn)定溫度為80℃，而在這里最佳的初始溫度可以達(dá)到300-320℃。含固率為500%的山梨醇穩(wěn)定溫度約為65℃，而在這里的熱空氣最初溫度達(dá)到250-260℃，物料的溫度略高于料層的溫度，但產(chǎn)品溫度通常不會(huì)高于其耐熱溫度；②設(shè)備簡(jiǎn)單，便于制造和維修，投資費(fèi)用較低；③具有干燥、結(jié)晶、造粒等多個(gè)操作過程，可以從液狀、糊狀、膏狀一步制成粒狀，縮短了生產(chǎn)流程；④在物料含水率有波動(dòng)時(shí)，可以通過調(diào)整操作狀態(tài)滿足產(chǎn)品的含水要求；⑤在同一設(shè)備內(nèi)，既可以連續(xù)操作，又可以間歇操作。