冷却器（上）

杨九成

一、概述 （一）颗粒冷却的意义 冷却器主要用于饲料厂制粒工段中颗粒饲料的冷却，使得从制粒机中生产出来的温度高达70~90℃，水分达到14%~16%的颗粒饲料，冷却到比室温高的温度（一般不大于室温3~5℃），水分达到国家标准所要求的安全水分以下（一般南方不大于12.5%，北方不大于14%）。冷却后的颗粒既增加了硬度，又能防止霉变，便于颗粒饲料的运输和贮存。 （二）冷却器的分类 冷却器根据型式不同可分为立式冷却器和卧式冷却器两大类。目前常用的立式冷却器有塔式冷却器、逆流式冷却器和圆形干燥冷却器。其中逆流式冷却器根据其排料方式不同又可分为带滑阀式排料机构的和带摆式排料机构的两种。目前常用的卧式冷却器是履带型传动带卧式的，它占地面积大，但高度较低；而立式冷却器占地面积小，但高度较高。可按工艺流程及厂房条件选用。 (三)冷却原理 不管冷却器的结构形式如何，其工作原理基本是相同的，即高温、高湿度的颗粒饲料从冷却器进料口进入冷却器，在机内停留一段时间，同时由风机抽风，使冷风穿过料层进行热交换，带走颗粒料散发出来的热量和水分，从而使颗粒料得以冷却，达到降温和降湿的目的。由于冷却器的型号不同，颗粒的进料方式、停留时间、排料形式以及冷风穿透料层方式是不同的。 颗料饲料的冷却过程实际上是一个湿、热传递过程。当冷风通过高温、高湿度颗粒料时，由于颗粒料温度高，含水分也高，因此热量容易散发，水分也容易蒸发而被冷风带走，颗粒水分蒸发的过程都在表面进行。与此同时颗粒内部水分也相应地从中心部位由毛细管作用向表面扩散，扩散速度与颗粒饲料中心部位相对表面的温度差、湿度差、颗粒饲料直径以及内部组织有关。温度差和湿度差越大，颗粒直径小、内部组织疏松，则水分扩散速度越快，反之则越慢。 所以在使用中需按颗粒温度、湿度、颗粒直径大小以及颗粒成分，调节风量和冷却时间等，以达到最佳冷却效果。 二、立式冷却器 (一)塔式冷却器 1．工作原理：塔式冷却器的结构见图8—31。它的工作原理是：制粒机压制出来的湿热颗粒从冷却器的进料口进入，经塔形分料淌板，使颗粒料分流后，从机头分两路流向冷却筒Ⅱ。 颗粒料至冷却筒Ⅱ后经二道塔形活动淌板和塔形筛板分流，逐渐流向冷却筒工，再经塔形筛板分流后流向出料斗。 开始时，颗粒料逐渐堆积，待到料充满全部冷却筒I至冷却筒Ⅱ的三分之二处时，由于颗粒料的自重作用使进料门挤开并转过一定的角度，使进料门轴上的水银开关料位器接通，开启振动电机，振动电机开始振动排料，物料连续地进入，也连续地排出。出料的大小因由进料门联动控制，出料速度大于进料速度，因此工作段时间以后，进料门又重新复位，水银开关又断开，停止排料，如此循环往复，振动电机始终处于间歇工作状态，使颗粒料在冷却器中处于前述的充满状态，这样物料能在冷却器中滞留一段时间。自然空气通过风机的吸风作用，由冷却器的底部、侧面等各个进风口进入(图中箭头所示)，并通过筛板筛孔经颗粒料层由吸风道及吸风管吸出，同时带走物料的热量与水分，起到对物料进行冷却和降低水分的作用。 刚进入冷却器进料口的物料湿热较大，可通过回风管进行预冷却，回风管将先带走机头上部的大量热湿气，从而保证以下工序有良好的冷却效果。 登录/注册后可看大图 IMG_0917.jpg (77.54 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2013-9-13 10:35 上传 在吸风系统中，冷却器壁上开有出风口，且面积较小，由于风力和风速的作用，可能使少许物料吸入吸风管。吸风管截面积较大，因而风速减小，且吸出的颗粒与吸风管壁撞击自沉；因此，吸风管下部装有回料口，并与出料斗相接，使被吸入风道系统中的少许料自行落入出料斗中。为了不致使回料口产生串风或风道短路现象，在出料口装有关风门，在正常工作中，关风门始终处于关闭状态，不使风从此处串入；而被带入的物料在此积沉，当积料较多，自动挤开关风门，物料才自行排出，落入出料斗。料排完后，关风门又处于自动关闭状态。 当生产结束时，可通过气缸工作(或手动)，而使出料门打开，排空机内残留的物料。 2．主要结构：塔式冷却器主要由机头、冷却筒(工、Ⅱ)、匀料装置、机架、回风管、吸风管、回料装置、进料门、出料门、联动机构等组成。 (1)机头由进料口、观察门、进料门、塔形淌板和壳体等组成。料从进料口进入，经塔形分料淌板分流，再经进料门而逐渐流向下层，塔形淌板由不锈钢材料制成。 (2)冷却筒包括冷却筒I、冷却筒Ⅱ，它由壳体、不锈钢筛板及不锈钢活动淌板等组成。料经塔形淌板和塔形筛板多次分流后落向下层，自然空气从外部各个方向进入冷却器内，冷风从筛板筛孑L经过物料层进入吸风管，把湿热空气带走，使物料冷却。 (3)机架  由支脚、框架、出料斗、出料门、匀料装置、振动电机等组成。颗粒料从上到下经匀料装置进入出料斗后，通过振动电机振动排料，再由出料门均匀流出。 (4)匀料装置由手轮、匀料板、螺杆等组成。匀料板的角度可由手轮调节．以达到匀料的目的。排料时，调整匀料装置，保证冷却筒工底部的四面筛板均下料，以获得冷却最佳效果。 (5)回风管是一个钢板做成的管道，连接于机头和冷却筒Ⅱ之间。由于进料口处的物料高温、高湿，使此处湿热空气先从回风管进入吸风系统中而被带走，可以提高冷却效果。 登录/注册后可看大图 IMG_0918.jpg (32.43 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2013-9-13 10:43 上传 (6)吸风管及回料装置吸风管是由吸风罩、简体和回料关风装置等组成。吸风管应与风机的吸风口相连接，自然空气通过颗粒料而变成的湿热空气由风机全部吸出。由于吸风作用，被吸入风道系统中的少许物料，经回料装置回到出料斗而排出机外。 (7)进料门、出料门联动机构  如图8—32，该机构由气缸、钢丝绳、钢丝轮及滑轮等组成。进料门因物料重力的挤压作用，而绕钢丝轮轴转动，则钢丝绳 A或B向上运动，使出料门联动杆绕其轴转动，从而使出料门打开。当钢丝轮转过一定角度后，水银开关接通振动电机振动排料。当生产结束时，通过气 缸的伸缩，使出料门进行机动排料。 3．主要技术参数：SKLL3／5型塔式冷却器是立式塔流并利用自然空气对物料进行冷却的。该机操作维护简便，能耗低，冷却效果好，不锈钢筛板装拆 容易，且寿命长，塔流冷却段数可根据用户要求增减，以适应不同产量和冷却效果要求，SKLL3／5型塔式冷却器占地面积小，其性能参数见表8-8。 登录/注册后可看大图 IMG_09128.jpg (55.18 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2013-9-13 10:44 上传 (二)逆流式冷却器 1．滑阀式排料机构的逆流式冷却器 (1)工作原理如图8—33，制粒机压制出的湿热颗粒料，从冷却器顶部旋转闭风喂料器的进料口进入，经料仓顶部棱锥形散料器，使颗粒料分流出，从前、后、左、右、中五路流入料仓中。开始时，颗粒料逐渐堆积，当料触到上料位器时，电动机接通，排料机构开始工作。电动机通过减速器和偏心机构带动排料框作左右往复运动，当排料框与固定框之间的相对位置达到一定程度时，料经排料框与固定框之间的缝隙中排入出料斗；当排料框与固定框各自相对位置错开时则不排料。当出料大于进料，机内颗粒料层降至下料位器时，则电机停止转动，排料也相应停止，而进料继续进行，待料层再接触到上料位器时，又开始工作。冷却器在整个工作过程中，风机始终是工作的，由于料是从上往下流动的，而风则是由下而上流动的，与料的流动方向相反，且冷风与冷料相接触，热风与热料相接触，使颗粒料逐步冷却，所以该冷却器被称为逆流式冷却器。颗粒料在料仓停留期间，与进入的冷风进行热交换。并由风带走物料的热量与水分，起到对物料进行冷却和降低水分的作用。 登录/注册后可看大图 IMG_0919.jpg (56.68 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2013-9-13 10:48 上传 该冷却特点是避免了冷风与热料直接接触而产生骤冷现象，因而能防止颗粒产生表面开裂；同时，由于采用闭风器进料，且进风面积大，因此冷却效果显著。它适用于颗粒饲料的冷却，但对粉料及直径大于夺18mm颗粒料和团块料则不宜使用。 (2)主要结构  逆流式冷却器的结构见图8—34。 登录/注册后可看大图 IMG_09192.jpg (68.4 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2013-9-13 10:48 上传 它主要由旋转闭风喂料器、菱锥形散料器、冷却箱体、上下料位器、观察窗、机架、集料斗以及滑阀式排料机构等组成。 ①菱锥形散料器：它起散料作用，使物料均匀铺放在冷却箱体内。其结构如图8—35，主要由两个半菱锥体和支撑架组成。两个半菱锥体之间的距离可调，以改变物料的扩散面积。 登录/注册后可看大图 IMG_0919.jpg (41.18 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2013-9-13 10:51 上传 ②滑阀式排料机构：见图8—36。它主要由固定框、分隔框和排料框、导轨座、刹车电机、壤速器偏心传动机构、滚轮以及固定框调整装置等组成。排料框通过刹车电机减速器和偏心传动机构带动，在轨座上作往复运动，料仓中的料经排料框和固定框变化的间隙中排人出料斗，自然空气从滑阀式排料机构的底部全方位进入，垂直穿过料层，经热交换带走颗粒料中的水分和热量，从出风口排出，从而使颗粒料顺向逐步冷却。滑阀式排料机构排料停机时，排料框和固定框之间的相对位置，由行程开关及刹车电机控制，停机时，滑阀式排料机构处于不漏料位置。排料流量的大小，可通过调整固定框调整装置，改变排料框与固定框之间的相对位置来控制。 图8—37为滑阀式排料机构排料示意图。工为排料位置，Ⅱ为不排料位置。停机不生产时，排料框顶部的积料由分隔框 中的隔板清除。 (3)主要技术参数滑阀式逆流冷却器主要性能参数见表8—9。 登录/注册后可看大图 IMG_09192.jpg (99.19 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2013-9-13 10:51 上传