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木材烘干机能源化利用的途径包括气化发电、液化、高温热解、压缩成型后直接燃烧等。无论哪一种利用方式,都对生物质的含水率有严格要求。在收获季节,农作物秸秆的初含水量通常在30%以上,长时间贮存非常容易引起秸秆变质。因此,秸秆的干燥就成为秸秆大规模资源化工业利用的关键问题。本文根据生物质的干燥特性,设计了一种效率高的板式生物质干燥机,它利用热传导、对流、辐射3种传热方式对物料快速加热,根据空气调节技术设计的多孔射流板换热原件,使干燥机内温度场与气流速度场达到了物料干燥的要求,实现了生物质干燥的狻需供能“提高了干燥机的热利用率,为生物质的规模化利用奠定了基础。
生物质干燥机的设计1.1生物质干燥机的总体结构生物质干燥过程可分为3个阶段:短时间的升温段、等速干燥段与降速干燥段。在整个干燥周期的前半周期中,物料含水率高、密度大,是干燥过程中的主要吸热段,应以较高的温度与气流速度来提高干燥机的产量。在干燥过程的后半个周期,物料的温度较高、含水率较低、密度小,在此阶段,物料的干燥时间基本不变,可以较小的气流速度进行干燥,以节约能源。根据生物质的干燥特性,设计的生物质干燥机结构如所示,粉碎后的生物质由进料口进入干燥机,在传动系统的链条、刮杆的拖动下,沿供热系统的射流板上表面缓缓移动,此时受到加热板上表面的传导加热,同时受到上一层加热板下表面辐射加热和从射流孔射流出的高温加热介质的强化对流换热。这样,被干燥的物料在多层加热板的传导、对流、辐射3种传热方式的作用下,水分迅速地扩散出来,由排湿系统排出干燥机外,达到快速、效率高干燥的目的。5-鼓风机;6-拖动调速电机;7-供热系统1.2供热系统的设计加热气流均匀是干燥机设计的核心问题,也是影响干燥速度和干燥质量的主要因素。
升温段是生物质干燥过程中的加热阶段,此时生物质具有含水量高、堆积密度大等特点,在此阶段不仅需要大量的热能,而且还需要较大的风速,木材烘干机以便穿透物料层,达到物料快速、均匀升温的目的。等速干燥段是生物质干燥过程中的主要脱水段,水分蒸发量大,此时只需供给生物质水分持续蒸发所需的热量即可。降速干燥段是生物质干燥过程中的最 后一个阶段,在此阶段生物质己变得很膨松,只需脱去少量的水,因此,此阶段只需少量的热量,风速不宜太高,以免将物料吹飞%2.根据这一理论研究和基础试验的结果,结合空气调节技术与传热学原理,设计出了由等压分流的静压箱和效率高的换热的射流加热板组成的供热系统如)所示。