烘干是膨化飼料加工的最重要工序之一。剛從膨化機擠出的飼料顆粒水分很高，達到22%以上，必須配套烘干設備先驅(qū)除10%以上的水分再經(jīng)冷卻處理后，才能保證其達到合格產(chǎn)品質(zhì)量。目前國內(nèi)膨化機飼料加工中配套的烘干設備多采用輸送帶和鏈式板箱式烘干機。該類型設備均為臥式結構，占地面積大，造價高，多數(shù)新建廠房仍依靠進口。同時，在實際生產(chǎn)中還存在配套風機動力大烘干能耗高，噸料蒸汽耗量達500kg以上，以及篩(網(wǎng))孔堵塞等問題，明顯增加膨化飼料的加工成本，影響其推廣應用。
為了改變這一狀況，作者把近十年來一直應用在農(nóng)產(chǎn)品烘干加工上，取得良好效果并具有高效節(jié)能特點的國產(chǎn)多層圓振動烘干機，嘗試應用在膨化飼料加工上，收到較好的效果。本文就該設備合理應用中存在的設計問題，提出一些粗淺的看法，供同行們參考。
1.烘干系統(tǒng)的組成
把多層圓振動烘干機應用在膨化飼料加工上，烘干系統(tǒng)由多層圓振動烘干機、調(diào)風門、蒸汽換熱器，鼓風機、引風機、旋風除塵器及閉風器等組成。本系統(tǒng)設計的技術關鍵，一是多層圓振動烘干機結構原理的合理設計，二是烘干風網(wǎng)參數(shù)的合理選擇。
2.烘干機基本結構及原理
現(xiàn)有多層圓振動烘干機一般有進料口、頂蓋、廢氣出口、多層烘干床、熱風進口、出料口、激振盤、隔振彈簧、激振電機和機架等組成。而多層烘干床由內(nèi)、外短圓筒、環(huán)狀水平篩板和擋料板等組成。每層環(huán)狀水平篩板都開有出料口，并且在連接各層床的內(nèi)外筒法蘭時，把上、下層出料口位置錯開，使上一層出口的物料能落入下一層的進口，待烘干物料從頂層進入后直至最下層排出。目前國內(nèi)該類型烘干機已有系列產(chǎn)品，床層直徑為1.0~2.0m，一般設5層，其產(chǎn)量因系列號、物料品種及水分等有所不同，有100kg/h到2000kg/h不等。
設備工作時，利用交錯安裝在主機下部的兩臺激振電機同步反向回轉，使配置在其上的多層圓振動烘干床產(chǎn)生向上震動力和繞烘干床中心逆時針方向旋轉扭矩，強迫進入到進料口的物料，沿頂層篩板作逆時針圓周跳躍運動至出料口，上一層出料口即是下一層的進料口，如此逐層運動、下落，直到底層出料。在物料從上到下沿各層篩板跳躍的過程中，熱空氣由進風口到達中間內(nèi)筒空間后，從最下兩層的內(nèi)筒管壁的開口進入，垂直多次穿過料層，充分與物料接觸，并進行濕熱交換，交換后濕氣有設在頂蓋上的廢氣出口排出，完成物料的烘干過程。由于振動力的強烈作用，熱風能與跳躍運動的物料充分接觸，濕熱交換加快，烘干效果較好，電、熱能耗較低，這是該類設備最大的優(yōu)點。
3.烘干機結構改進設計
擔當膨化飼料烘干任務的多層圓振動烘干機，與一般用于農(nóng)產(chǎn)品單一物料烘干用途的設備結構有所不同。膨化飼料品種多，其顆粒大小也由于魚類、寵物的品種不同而不同、一般顆粒直徑在1~24mm，顆粒大小差別很大，因而對烘干機而言，既要加強在生產(chǎn)大顆粒時設備烘干能力，又要避免生產(chǎn)小顆粒產(chǎn)品的過分烘干及吹跑現(xiàn)象。此外，還要避免產(chǎn)品轉換時設備殘留摻雜、污染而影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。根據(jù)多層圓振動烘干機的結構及原理，要把它合理應用在膨化飼料的加工上，必須解決該設備適應不同品種、顆粒大小的產(chǎn)量匹配(即烘干能力)、熱風分配、機內(nèi)殘留及烘干均勻度等問題，做到一機多用、好用及節(jié)能。為此，作者在應用設計中主要進行下列方面的考慮。
3.1 產(chǎn)量匹配與熱風機分配問題
國內(nèi)現(xiàn)有最大型多層圓振動烘干機床層直徑為2.0米，5層，時產(chǎn)最大在2000Kg左右。本烘干機設備要配套臺灣某公司SEP-200型濕法澎化機，時產(chǎn)達2t-3t，出機顆粒水分達22%以上。根據(jù)烘干參數(shù)計算確定的烘干熱量、風量和烘干層面積等參數(shù)，與該公司原配套的鏈板箱式烘干機有關參數(shù)對比后發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量偏小，而且熱風穿過料層的風速也過大，會影響料層內(nèi)物料的正常下落而造成堵塞。為此，作者把現(xiàn)有烘干機直徑由2cm擴大到2.2cm，床層由5層增加至9層，從而有效解決了本設備產(chǎn)量偏小的匹配的問題。
另外，把原來設在由下往上數(shù)的1、2層內(nèi)筒壁上的2個熱風口改為3個進風口，分別設在第1、5、9層內(nèi)筒壁上;而設在頂層(即第9層)蓋板上的單一層廢氣出口改為2個，分別設在第3、7層外筒壁上。這樣，進入到內(nèi)筒內(nèi)的熱風分成四路：一是從第1層進風口進入，穿過第2、3層篩板、料層后，由第3層廢氣口排出，三是從第5層進風口進入，穿過第6、7層篩板、料層后，由第7層廢氣口排出;四是從第9層進風口進入，穿過第9、8層篩板、料層后，由第7層廢氣口排出，如此使熱風分四路穿過料層阻力基本一致，從而大幅度降低待烘干物料層的熱風風速，使烘干風速降到最小膨化飼料顆粒的懸浮速度以下，既解決了烘干風速過高而造成小顆粒吹跑的問題，又顯著提高了熱風利用率，降低了能耗。改進后的多層圓振動烘干機外形簡圖見圖2。
3.2 機內(nèi)殘留問題
目前，國內(nèi)一般多層圓振動烘干機為使制造簡單方便，篩板均為水平環(huán)狀結構。由于膨化飼料的容量較小，一般烘干后產(chǎn)品為0.28-0.34t/m3，同一品種飼料顆粒的形狀也存在一定差異，加上篩板的二次振動，使膨化飼料在生產(chǎn)品種轉換時存在少量飼料在機內(nèi)殘留，難以排清，造成飼料轉換時間加長，以及要把第2品種開始生產(chǎn)時被第一品種殘雜的約15-20kg物料排出，并重新膨化，從而影響產(chǎn)量及質(zhì)量。因此，合理設計篩板結構成了本設備能否適用于膨化飼料加工工藝的重要問題。我們把多層水平環(huán)狀篩板設計為螺旋面中徑角為1.5°，從而較好地消除了本類型設備存在的機內(nèi)殘留問題。
3.3 影響大顆粒膨化飼料烘干質(zhì)量及均勻性問題
國產(chǎn)多層圓振動烘干機工作時間固有的兩個缺陷：一是床層的烘干料層厚度從上到下逐漸變薄，使顆粒在機內(nèi)停留時間縮短，以及容易造成進料口堵塞;二是床層內(nèi)物料沿篩板作不同圓周軌跡的路徑(即周長)不同，運動時間存在差異，內(nèi)圈快外圈慢，層層疊加，使物料在機內(nèi)的停留時間因走不同的圓周軌跡產(chǎn)生很大的差異，從而影響物料烘干質(zhì)量及均勻度。在樣機試驗中，我們發(fā)現(xiàn)這些缺陷對大顆粒膨化飼料烘干質(zhì)量及均勻度的影響尤其嚴重。為此，我們采取了下面兩個改進措施：一是改進了頂層(即第9層)及第8層進、出料口的結構，把原來從進料口只落到入到頂層的高濕膨化顆粒，分成二路均勻下落到第8、9層進料口上，經(jīng)該兩薄層床強烈的烘干作用，使顆粒表層迅速硬化，這既減少了剛出模的高濕膨化飼料容易產(chǎn)生的變形，提高了產(chǎn)品外觀質(zhì)量，又改善了濕顆粒在機內(nèi)開頭幾層的流動性，
避免了進料口的堵塞問題。經(jīng)兩薄層床烘干的飼料到達出料口后，匯集到第7層，由此逐層下落，并明顯增加了后續(xù)烘干床的料層厚度，延長飼料在機內(nèi)的停留時間。二是改變了1~7層烘干床出料口位置，把1~7層烘干床出料口設在篩板的外圈上，并占烘干床層槽寬一半，而靠內(nèi)側運動的物料由一斜板導入外側出料口內(nèi)，使內(nèi)外走不同圈的物料在出料口下落時混合，同時斜板對走內(nèi)圈的物料也有阻擋減速作用，從而解決了本設備固有缺陷對烘干質(zhì)量及烘干均勻度不良影響問題。
4.烘干風網(wǎng)參數(shù)選擇
烘干風網(wǎng)參數(shù)選擇應通過反復的烘干參數(shù)計算，確定所需的烘干熱量、風量，才能選擇合適的蒸汽換熱器、鼓風機和引風機。
要指出的是，前、后二級串聯(lián)的風機必匹配，選擇時，后級引風機要有較大富余，這樣才能使烘干機分別在進、出口產(chǎn)生較大的和輕微的負壓風，避免粉塵飛揚，同時也確保了剛膨化的高濕飼料有足夠的冷風，使該飼料顆粒表皮迅速硬化，減少顆粒變形。此外，還可避免常規(guī)烘干機進出口安裝閉風機而造成碎粒問題。
5.實際應用效果
根據(jù)上述方案設計的多層圓振動烘干機，已于1999年9月及2001年4月分別在順德兩間膨化飼料廠投入使用，一年多以上的實際生產(chǎn)考核證明，多層圓振動烘干機在膨化飼料加工應用上具有三方面優(yōu)越性：一是節(jié)能，使膨化飼料的生產(chǎn)成本明顯降低，據(jù)測，噸料油耗、電耗均比鏈板式烘干機低30%以上;二是烘干質(zhì)量高，外形好，深受養(yǎng)殖戶的歡迎;三是節(jié)約投資成本，可減少烘干系統(tǒng)的設備投資近三成，同時設備布置靈活、方便，使用操作簡單，工作可靠，故障率低。
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