谷物循环低温真空干燥装置

一、所属技术领域

本实用新型涉及一种谷物干燥设备，特别涉及一种谷物循环低温真空干燥装置。

二、背景技术

采用传统的热风干燥工艺与设备所干燥的物料，由于被干谷物内部和表面形成很大的温 度剃度，容易造成品质的下降和溶质失散现象。尤其是谷物会散失香气、玉米会产生裂纹、 稻谷会产生爆腰，小麦、大豆、花生会产生蛋白质变性、油菜籽会走油。

低温真空干燥技术能够克服热风干燥所产生的溶质散失和品质下降的问题。特别能够解 决干燥玉米不能用于淀粉等深加工用途的重大实际问题。是一种绿干燥技术，具有广泛的 发展前途。

中国专利(授权公告号为CN1074529C，专利号为98102422.X)提供了一种“低温负压 谷物干燥方法”，采用真空抽湿泵将储藏罐形成负压，然后通过加热器加热导热油，通过导热 油的流动使罐内的谷物加热，蒸发谷物的水分。

中国专利(授权公告号为CN1256393A，申请号为9812352.3)提供了一种“谷物真空干 燥储藏系列设施”，由干燥储藏仓、干燥器、真空泵和移动式谷物输送机械组成，在干燥储藏 仓中安装有横向和竖向气管，在竖向气管上开有缝隙，通过热空气加热谷物，随后热空气和 谷物的湿空气被真空泵抽走，储藏仓保持真空状态。

中国专利(申请号200520030987.8)提供了一种“薄层真空干燥筒仓”，有方形筒体、上 下盖组成，在方形筒体仓壁上从上到下分别设置一个独立封闭的水腔，两水腔通过热水管连 通，并且一个水腔的上端与进水管相连，另一个水腔的下端与出水管相连，每一个水腔中从 上到下每隔一定的距离设有隔板，使热水在两个水腔和热水管中的流动路线为折反返式弓字 型，在一定层数的热水管下方设有一定数量的角状抽真空管，真空管的一端贯穿筒体仓壁后 与抽真空泵连接，抽真空管与热水管呈90度排列。

中国专利(专利号：ZL200420010815.X)提供了“物料干燥筒及其连续真空低温干燥设 备”，由上下星形连续进出料装置、抽真空装置、供热水装置和物料干燥筒，物料干燥筒分别 与上下星形连续进出料装置密封连接，抽真空接口与抽真空装置连接，干燥筒的筒体的进水 口和出水口通过管道分别与供热水装置连通。在方形物料干燥筒的筒体对应两侧内壁上从上 到下分别安装有一定层数的板式水管，采用板式热水管给物料加热、接触面积大、加热均匀， 充分利用热能源，最大限度保留了热敏性物质不被破坏。

上述技术在解决问题的同时存在一定地缺陷：第一个技术通过加热元件土导热油实行加 热，对管道的密封性要求很高，一但出现泄露，将污染谷物，制造复杂，成本较高；第二个 技术采用管道上的缝隙传递热风和湿气，由于谷物中经常存在一些尘土等杂物，容易堵塞， 影响抽真空效果以及谷物的干燥程度，另外缝隙堵塞后不易清除，给维修带来麻烦；并且对 真空度要求很高，维持高真空的时间长，能耗高、生产成本也高；第三和第四个技术的加热 水管和真空管从干燥筒的筒体多处反复引出，热水管的层数和数目又很多，不利于干燥筒内 部真空的形成，给制造工艺带来了很大的困难，普通的焊接工艺和技术很难保证密封性；热 水管密集易造成谷物的堵塞，堵塞后由不容易清理，热水管一但出现泄露受作业空间的限制 很难维修；另外这两种技术都是利用旋转密封阀进料和出料，并保持干燥系统的密封性，实 际效果并不理想。

三、实用新型的内容

本实用新型的目的：克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、制造难度低、维修方便、 干燥品质良好的谷物循环低温真空干燥装置。

本实用新型的技术方案是：

一种谷物循环低温真空干燥装置，含有下搅龙、进料斗、斗式提升机、卸粮口、粮流切 换装置、上搅龙、储留部、加热部、脱水部、抽真空入口。工作时，提升机将待干燥谷物提 升到干燥装置顶部，通过上搅龙进入储流部，进入储留部的谷物靠自重依次流过加热部、脱 水部，最终通过下搅龙排入提升机的装料斗，重复以上各步骤，谷物在循环中被加热和脱水， 当谷物水分达到安全水分时，谷物通过自动切换提升机的排粮口，使谷物排出干燥机。在加 热部谷物温度被提高(一般在40℃左右)。在脱水部谷物内部的水分在真空负压的作用下汽 化蒸发，蒸发的水气随抽真空泵被抽排出干燥装置。干燥的速度取决干燥热介质的温度、干 燥装置内部的真空度、谷物在干燥机内循环的时间。一般来讲，干燥热介质的温度越高、干 燥装置内部的真空度越高、谷物在干燥机内循环的时间越长，脱去谷物中的水分越多，因此 一般通过调节干燥热介质的温度越高、干燥装置内部的真空度越高、谷物在干燥机中的循环 时间。

所述加热部，可采用竖向多管和横向多管两种换热形式。

当采用竖向多管换热形式时，加热部由一定数量的竖向换热管连同热介质的入口、热介 质出口、上下左右前后板共同组成的一个封闭腔体，热介质在腔体内流入和流出。这样，热 介质处于换热管的外部，待干燥谷物在换热管内部靠自重通过，谷物通过时以热传导为主要 换热形式谷物被加热，换热管内部和外部都可涂敷增加热辐射效果的材料。热介质可以是热 空气、热蒸汽、热水等。换热管的断面可以采用长方形、短长方形、方形、圆形等结构形式。 在换热管的上部为了便于谷物流动、不形成死角，设置了锥形导粮板，根据换热管断面的形 状，导粮板上设有上方下方或上方下圆的导粮锥。

当采用横向多管换热形式时，加热部有一定数量的横向换热槽管连同热介质的入口和出 口组成一个腔体，热介质在内部循环。热介质可以是热空气、热蒸汽、热水等。换热管的断 面采用封闭的山形，上尖下方。谷物从换热槽管的两侧流过，同时以传导形式被加热。在换 热管内部可以填充颗粒储热材料，以减少热损失。

当采用热空气为加热介质时，为了提高干燥的热效率，在由换热管等组成的热介质腔体， 设置水平冲孔隔板，冲孔隔板上部填充3/4高度左右的颗粒状储热材料(如氟石)。冲孔隔板 下部为空腔，与废气出口连同。热介质从储热材料的上部空腔通过储热材料空隙到达冲孔隔 板的空腔，最后通过废气出口，排出干燥机。

所述脱水部，由一定数量的真空脱水管连同上下前后左右板和抽真空出口组成。真空脱 水管可竖向设置，真空脱水管也可横向设置，真空脱水管的管壁密布了网孔。这里使真空脱 水管也可横向设置，这样谷物在脱水管的外部两侧通过，真空脱水管的内部连同相对的侧板 和抽真空出口组成了真空腔体，真空通过脱水管上的网空扩展到整个干燥机内部。

所述进料斗，当干燥机在开始干燥作业前，通过其提供给干燥机提升机待干燥谷物；当 干燥机在作业期间，合上其密封盖，起封闭干燥机真空腔体的作用，此时谷物在干燥机内部 循环。

所述粮流切换装置，当干燥机在开始干燥作业前，使谷物不断的按粮流切换装置工位1 ——提升机——上搅龙——储留部——加热部——脱水部——下搅龙——提升机的路线循 环，直至谷物达到安全水分。当干燥机在开始卸粮作业时，使谷物按储留部——加热部—— 下本体——下搅龙——提升机——粮流切换装置工位2——卸粮口的路线循环将干燥机内谷 物排出。

所述抽真空入口用于连接真空源，真空源可以是机械式真空泵、蒸汽射流真空泵、水环 真空泵等之一。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型采用的结构可使加热部的长度不受层数的限制，设计时根据传热的要求增 加或缩短；使谷物低温真空干燥装置的加热部的结构大大简化，实现了薄层加热，避免了换 热管多处反复引出干燥装置加热部的真空封闭体，使装置制造难度显著降低，有效保证了干 燥装置真空的形成和加热介质的不泄露，有效提高了换热面积和换热效率；也使装置工作时 不易堵塞，换热管有泄露时也方便检查和维修。

2.本实用新型的脱水部采用一个真空出口，多个真空脱水管形成多个真空腔体，无论采 用管内走粮或管外走粮，都使谷物层的厚度很薄，因此所需真空动力很小，干燥装置内部的 真空度基本相同，大大降低了能耗。真空脱水部的长度，可根据脱水的要求增加和减少，避 免了层数的限制。

3.本实用新型的干燥热介质和谷物不直接接触，一方面使谷物免受污染，另一方面避免 了干燥介质将火星等带入谷物而造成火灾，增加了使用的安全性。

4.本实用新型的干燥热介质可以多样化，可以是热风、热水、水蒸汽等，而且可以循环 使用，提高了能源效率，产生节能的效果。

5.本实用新型的干燥温度在40℃左右，可以有效避免谷物在干燥过程中发生热变性， 避免谷物子粒的膨胀和爆腰，保证了干燥后谷物的品质。

6.本实用新型的适用范围广。适用于各种散粒体物料的干燥，特别适合于热敏性物料的 干燥、市场广阔，推广后具有很好的社会和经济效益。

四、附图说明

图1为谷物循环低温真空干燥装置结构示意图之一

图2为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之一

图3为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之一的侧视图

图4为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之二

图5为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之二的俯视图

图6为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之三

图7为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之三的俯视图

图8为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之四

图9为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之四的俯视图

图10为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之五

图11为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之五的俯视图

图12为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的脱水部结构

图13为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的脱水部结构的剖视图

图14为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的粮流切换装置结构之一

图15为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的粮流切换装置结构之二

图16为图1所示谷物循环低温真空干燥装置的粮流切换装置结构之二的剖视图

图17为谷物循环低温真空干燥装置结构示意图之二

图18为图17所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之一

图19为图17所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之一的俯视图

图20为图17所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之二

图21为图17所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之二的俯视图

图22为图17所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之三

图23为图17所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之三的俯视图

图24为图17所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之四

图25为图17所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之四的俯视图

图26为图17所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之五

图27为图17所示谷物循环低温真空干燥装置的加热部结构之五的俯视图

图28为图17所示谷物循环低温真空干燥装置的脱水部结构

图29为图17所示谷物循环低温真空干燥装置的脱水部结构的剖视图

五、具体实施方式

实施例一：

参见图1，谷物循环低温真空干燥机，采用热空气作为热介质，由下搅龙(1)、进料斗(2)、 斗式提升机(3)、卸粮口(4)、粮流切换装置(5)、上搅龙(6)、储留部(7)、加热部(8)、 下本体(脱水部)(9)、抽真空入口(10)组成。适合采用热空气为加热介质。

加热部(8)可采用图2和图3、图4和图5、图6和图7、图8和图9以及图10和图11 所示5种结构之一，由热介质入口(11)、热介质出口(12)、换热管(13)、热介质腔体(14)、 导粮板(15)组成。其中图2和图3所示结构横向设置换热管(13)，换热管(13)的横断面 为山形(上尖下方)，换热管(13)内壁是热介质流通腔体，换热管(13)外壁连同四面侧板、 热介质出入口(12)组成谷物流经通道；其中图4～图11所示结构均竖向设置了换热管(13)， 换热管(13)外壁连同四面侧板、热介质出入口(12)组成热介质流通腔体，换热管(13) 内壁是谷物流经通道，换热管(13)的上端设有导粮板(15)，避免形成死角使谷物残存。图 4和图5、图6和图7、图8和图9以及图10和图11所示结构不同之处在于换热管(13)的 断面分别为长方形、短方形、方性和圆形；热介质腔体(14)偏下设置了带有冲孔的隔板， 冲孔隔板上部填充有适当空隙度的颗粒状储热材料(如氟石)，在储热材料上部留有适当的空 腔，冲孔隔板下部也留有空腔，并与干燥机废气出口连同，这样热空气从热介质入口进入储 热材料上部的空腔，再在压力的作用下通过储热材料的空隙到达冲孔隔板下部的空腔，最后 通过废气出口排出干燥机，谷物在这个过程中被加热。虚箭头线(或空心箭头线)代表谷物 的流动方向，实箭头线(或实心箭头线)代表热介质的流动方向。

参见图12和图13为本实施例的脱水部(9)，由下搅龙(1)、进料斗(2)提升机(3)、 真空入口(10)、真空隔板(16)、密封活门(17)、排粮辊(18)、脱水管槽(19)、引风机 (20)、燃油炉(21)组成。在图12中，脱水部(9)左侧燃油炉(17)所处三角区域为高 温区，是燃油炉(21)产生的炉气；脱水部(9)右侧引风机(18)所处三角区域为低温区， 是加热谷物后的带有余热的废气；脱水部(9)中央的倒三角区是真空区，通过脱水槽管(19) 上的冲孔，真空可扩展到加热部(7)、储留部(8)以至提升机(3)。进料时，进料斗(2) 上的密封活门(17)打开；在干燥过程中关闭，起密封真空的作用。虚箭头线(或空心箭头 线)代表谷物的流动方向，实箭头线(或实心箭头线)代表热介质的流动方向，双点划线箭 头代表水汽排除方向。

参见图14为本实施例的粮流切换装置(5)的结构之一，采用手动工作方式，含有转臂(23)、 锁位弹簧(24)、密封活门(25)等。当干燥机在进粮和干燥作业时，用手拉动转臂(23)到 左侧，密封活门(25)在锁位弹簧(24)的作用下关闭上搅龙(6)底部的方孔(工位1)， 使谷物不断的按提升机(3)——上搅龙(6)——储留部(7)——加热部(8)——脱水部 (9)——下搅龙(1)——提升机(3)的路线循环，直至谷物不断的加热、脱水和缓苏，最 后达到安全水分。当干燥机在开始卸粮作业时，用手拉动曲臂(23)到右侧，密封活门(25) 在锁位弹簧(24)的作用下打开上搅龙(1)底部的方孔(工位2)，使谷物按储留部(7)— —加热部(8)——脱水部(9)——下搅龙(1)——提升机(3)——粮流切换装置(5)工 位2——卸粮口(4)的路线循环将干燥机内谷物排出。

参见图15和图16，为本实施例的粮流切换装置(5)的结构之二，采用电动工作方式含 有密封活门(25)、电磁铁(26)、由转臂(27)、左转臂(28)、回位弹簧(29)。在干燥机进 粮和干燥作业过程中，电磁铁(26)断电状态，密封活门(25)在回位弹簧(29)的作用下 关闭搅龙(6)底部的方孔，谷物不断的按提升机(3)——上搅龙(6)——储留部(7)— —加热部(8)——脱水部(9)——下搅龙(1)——提升机(3)的路线循环，直至谷物不 断的加热、脱水和缓苏，最后达到安全水分。在干燥卸粮作业过程中，电磁铁(26)通电状 态，在电磁铁(26)的拉动下密封活门(25)打开搅龙(6)底部的方孔，谷物按储留部(7) ——加热部(8)——脱水部(9)——下搅龙(1)——提升机(3)——粮流切换装置(5) 工位2——卸粮口(4)的路线循环将干燥机内谷物排出。

实施例二：

参见图17，与实施例一基本相同，相同之处不再重复。不同之处在于，采用了热水或水 蒸气作为热介质。该实施例的加热部(8)因换热管的设置方向和截面不同采用图18和图19、 图20和图21、图22和图23、图24和25以及图26和图27所示5种结构之一。参见图28 和29，脱水部(9)含有下搅龙(1)、进料斗(2)提升机(3)、真空入口(10)、真空隔板 (16)、密封活门(17)、排粮辊(18)、脱水管槽(19)等，结构与实施例1相同，但左右两 个三角区不是高温或低温区，中央倒三角区依然是真空区。粮流切换装置(5)和实施例1相 同，有手动和电动两种结构形式。