水平滚筒干燥机的结构探讨

陆俐俐，任金山，王世宾

无锡中粮工程科技有限公司 (无锡 214035)

水平滚筒干燥机的结构探讨

陆俐俐，任金山，王世宾

无锡中粮工程科技有限公司 (无锡 214035)

本文主要针对样机水平滚筒干燥机的部分结构分析，总结出更为合理的结构形式，从而完善设备结构、提高设备生产效率及使用寿命。

水平滚筒干燥机；蒸汽列管；密封机构

随着软化工艺在油料加工中的优势突显，水平滚筒干燥机(俗称软化锅)也逐渐地被油料加工企业所广泛运用，成为油料加工过程中关键设备之一。并以其结构简单、工作性能稳定、功率消耗低等特点，取代了原有的立式软化锅，赢得了广大用户的青睐。在此，想通过对其结构进行一些研究性分析，使得结构更完善，从而提高设备的生产效率及使用寿命。

1 结构说明及工作原理

1.1 结构说明

水平滚筒干燥机的主要部件有进料绞龙、集气装置、带蒸汽列管的滚筒、滚圈、滚轮、虹吸和传动装置，还包括筒体上的大齿轮和减速箱、密封装置以及其他附属设备等，其主要结构如图1所示。

1.2 工作原理

物料通过暂存仓进入进料绞龙的进料口，在螺旋叶片的强制输送作用下进入滚筒，滚筒在转动过程中带动物料螺旋向前运动。由于滚筒内安装有通有过热蒸汽的换热管束，物料在运动过程中与换热管间接接触进行热交换，其所含水分受热蒸发，湿空气通过出料箱体上端的拔气被抽走，从而达到干燥或软化物料的目的。为提高干燥强度，常在筒体内安装特别设计的抄板，将物料扬起再散落，以增大物料和热空气接触的面积和时间。

关于倾斜度的确定，在此先做一下说明。倾斜度习惯上取筒体轴线倾斜角β的正弦，即S=sinβ，倾斜角大小根据筒体的长短及物料的停留时间而定，一般倾斜度为S=0～0.14,相当于与水平线成0°～8°，通常情况下取1.5°～3.0°,不要超过6°。

2 水平滚筒干燥机的结构分析

2.1 托轮结构

水平滚筒干燥机是成一定角度倾斜安装，故对于托轮结构的分析因考虑诸多因素，例如自重及摩擦会产生轴向力、滚圈和托轮轴线不能做到绝对的平行而产生附加轴向力、形大体重的筒体的轴向位置难于固定等。故在设计中的挡轮起了限制筒体的轴向窜动的作用，通常每个滚筒只应用一对挡轮夹在滚圈的两边,并设置在后滚轮装置中，如图1所示。挡轮和滚圈侧面的距离由调节螺杆来控制，以保证滚圈与托轮的接触，而且大、小齿轮不致超过要求的啮合范围，如图2所示。

图1 水平滚筒干燥机结构示意图

图2 托滚结构示意图

2.2 进料装置的密封机构

在我们考察的一台样机中发现，进料装置的密封机构较最初的迷宫式密封结构有所改进，其密封结构更为简单，更便于加工制作，更能有效地起到密封效果，物料不易进入密封道洒落地面。如图3所示，改进的结构中采用了填料密封，填料密封在油脂设备中的运用很为普遍，并从实际使用效果表明，此结构密封性能也确实能适用于该场合，但此结构在安装及使用过程中存在不少问题。由于喂料绞龙的固定外筒直径将到达800 mm，动、静体间的间隙又比较有限，所以不管给加工精度还是安装精度都带来了一定的难度，导致盘根在填料腔内容易盘死，动、静体很容易存在卡死现象。因此，建议此结构中采用端面密封，或减少密封长度等方法来改善这一结构形式，以便减少动、静体间的摩擦阻力，同时安装起来也更为方便。

图3 密封装置结构示意图

2.3 蒸汽回水系统

蒸汽回水系统，在整个的软化过程中很关键，一旦冷凝水排不干净就会影响蒸汽管道内蒸汽的温度，致使影响物料的软化效果。通常我们在干燥机的尾部安装虹吸装置，但在很多情况下蒸汽管道内将近一半的空间伴有冷凝水，存在集水腔内冷凝水回流，虹吸管不能完全排净冷凝水等现象。而在考察的一台样机中，我们发现了一些细节，却能有效地解决这一问题。如图4所示，蒸汽管中的冷凝水通过自身重力作用，流到低端集水管道中，随着滚筒的旋转，管道内隔板会带动集水管道内低位水的流出，能有效地排干净管道内冷凝水，不留残留。集水腔内的隔板也同样起到了导流作用，确保冷凝水进入集水腔的最低端，不再回流到集水管道内。

图4 集水结构示意图

2.4 蒸汽列管的结构形式

目前，现有的滚筒干燥机品种繁多，但在设计上，蒸汽列管均采用圆管，大部分物料与蒸汽管表面之间的接触是瞬时点接触(图5所示)，而当蒸汽管由圆形改为三棱柱形时，物料的运动轨迹由瞬时单点接触变成了滚动接触(图6所示)，这样不仅增加了物料的加热面积，还延长了接触滞留时间，从而提高了干燥效率。

图5 圆管时物料流向

图6 三棱柱形管时物料流向

除此之外，采用圆形蒸汽管的料层中间物料即使在筒体旋转和抄板翻炒作用下也很难替换出来(如图7所示)，不能及时排出湿气，而三棱柱形蒸汽管的相邻侧面之间为尖角，可以有效破坏料层，使内层物料可以向外流动，及时的吸走物料表面的湿气，提高干燥速率(如图8所示)。所以通过分析表明：这一改变能提高物料翻炒扬起的高度，使物料分散形成均匀的料幕下落，更充分地与蒸汽管进行热交换，有利于物料表面湿气快速散发。

图7 圆形管物料分布图

图8 三棱柱形管物料分布图

3 结语

鉴于目前水平滚筒干燥机结构的优、缺之处分析，提出一些个人的看法，使结构更合理化，从而提高干燥效率，确保产品质量，并且制造成本低廉。

Discussion on the structure of horizontal drum dryer

Lu Lili, Ren Jinshan, Wang Shibing

Wuxi COFCO Engineering & Technology Co. , Ltd. (Wuxi 214035)

In this paper, the structure of the horizontal drum dryer was analyzed and a more reasonable structure was summed up, so as to improve the structure, production efficiency and the service life of the equipment.

horizontal drum dryer; steam pipe; sealing mechanism

2017-03-07

陆俐俐，女，1980年出生，工程师，主要从事粮油机械设备的研究与开发。

TS223

B

1672-5026(2017)03-058-03