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0、引言
    橫流式谷物干燥機是世界上設計較早，使用時間較長的一種谷物干燥設備，它不僅結構簡單、造價低廉，而且還具有故障率低，使用壽命長等優點。因此，橫流式谷物干燥機至今仍是世界上使用較廣的干燥機型之一。但橫流式干燥機也有其較大的不足之處，主要表現在干燥段谷物層的內外側水分差異較大，從而造成干燥后的谷物水分不夠均勻。雖然，近代設計的雙立柱橫流式谷物干燥機已進行了較大的改進（如圖1所示），在干燥段的中上部設置了一種叉流式換向器，使干燥段內外側的谷物在經過叉流式換向器時外層谷物流向內側：內層谷物流向外側，從而使內外側谷物都能受到高溫空氣的加熱，以達到水分比較均勻的目的。但由于叉流式換向器的結構所致，使叉流內谷層的厚度變的更小，而且由于有許多個導向管交叉，使谷物通過導向管時容易堵塞，尤其是谷物水分含量較高，雜質較多時，問題就更加突出。另一方面，叉流式換向器占用的空間也比較大。而且雙立柱式橫流干燥機是在兩個糧柱間設置通風室，故糧柱有多高，通風室就得設置多高，因此，機體的利用率也比較低。為此，世界各國在近代又設計開發了許多其它類型的干燥機，如角狀盒式混合流干燥機；漏斗式順流干燥機等等。但筆者認為，橫流式干燥機雖然有一些不足之處，但其優點是明顯的，如經過進一步的改進設計，克服其不足仍不失為一種理想的谷物干燥機械。
    為此，筆者針對傳統橫流式干燥機的不足之處，經過深入研究，設計開發成功了一種新型的橫流式谷物干燥機，即多槽多段換向通風橫流式谷物干燥烘干機。使得橫流式干燥機又向前推進了一大步。并于1993年獲得中國專利權，富通新能源生產銷售木屑烘干機、木屑顆粒機等機械設備。
1、多槽多段換向通風橫流式谷物干燥機的設計原理
    針對橫流式干燥機的不足之處，多槽多段換向通風橫流式干燥機采取了干燥段內多槽式通風與排風結構，使谷物分成了四個薄層糧柱，不僅減少了谷層阻力，而且大大增加了干燥強度和提高了塔體的利用率。更為重要的是采用了兩個以上的多個干燥段所組成的干燥主段，不僅能連續干燥，而且還能改變糧柱的通風方向（如圖2所示），從而形成了能夠均勻干燥的換向通風干燥新工藝。并可根據干燥主段的高度來選擇換向通風的次數。
     多槽多段換向通風橫流式干燥機的工作原理是（參見圖2）：谷物首先通過斗式提升機6將谷物提升到干燥機塔體的項部，然后經入料口進入干燥塔上部的貯糧段并均勻地落入四個薄層糧柱12中，并逐步向下經過換向通風干燥和通風冷卻后再經由排料機構邊混合邊排出塔體7，干燥空氣由熱風機壓入通風槽10內并通過谷物層后經排風槽11排出塔外。換向通風結構的構成是縱向相同方向排列的通風槽的進排風方向正好相反，從而形成了換向通風干燥。并可配用燃煤熱風爐或燃油爐等各種加熱裝置。
    如果干燥機的生產能力設計比較大，干燥機的塔體比較高時，可設計成兩次或兩次以上的換向通風次數，以達到干燥均勻的目的。
2、計算機模擬優化設計及干燥機主要結構尺寸的確定
    以每小時生產率為3t，降水率為5%的HLH-3型干燥機設計為例，根據以往設計經驗2]和運用原北京農業工程大學曹崇文教授主持研制的CGDSP計算機谷物干燥綜合模擬程序模擬對比分析，HLH-3型干燥機的主要結構尺寸確定如下：
    (1)糧柱厚度為0.25m; (2)干燥通風槽高度每節為0.8m，通風槽寬度為0.3m；(3)純干燥段高度為1.6m(2節)；(4)糧柱個數為4個；(5)冷卻段高度為0，8m；(6)干燥機塔頂貯糧段為1.0m；(7)干燥機總高度為7.5m；(8)干燥段熱風流速為0.2～0.3m/s，設計選取值為0.25m/s; (9)干燥機總配置功率為15kW。
3、計算機模擬與試驗結果的對比
3.1計算機模擬與干燥參數的選擇
    以干燥玉米為例，通過變換工藝參數經過計算機模擬運行與比較，干燥氣流溫度為90'C左右，干燥段熱風流速為0.25m/s時，干燥的綜合性能指標較好。現以環境溫度為15℃，空氣相對溫度為65%時，計算機模擬運行結果按不換向通風和換向通風（在干燥段1/2處換向）兩種工況輸出（水分均以濕基計1：
3.2試驗實測結果
    經1994年11月初在寧夏銀川對HLH-3型多槽多段換向通風橫流式谷物干燥機的試驗實測，其結果如下。
3. 2.1試驗參數的選取
    試驗環境平均溫度為15℃；試驗環境空氣平均相對溫度為64%;干燥段進風處熱風溫度為90℃：干燥段熱風流速為0.25m/s:干燥機生產率調整量為3t/h，干燥段內玉米流速為2m/h。
3.2.2實測結果
    純干燥時間：0.80h;平均水分：14.1%；平均谷溫：54℃（冷卻前）：機內谷層水分差：4.2%：排氣溫度：38℃；干燥速率：7.43%/h；干燥機單位耗熱：4773U。
4、綜合分析結論
    通過上述計算機模擬優化設計和實例實測結果證明：
    (1)橫流式干燥機雖具有結構簡單，可靠性較高等優點，但谷層間的水分差較大，干燥的均勻性較差。
    (2)但通過換向通風干燥工藝后，谷層間水分差可降低2～3倍，并通過出料機構混合經自然平衡后完全能夠滿足貯藏的要求。
    (3)經過對比，計算機模擬結果與實測結果的誤差較小（當然，實測時可能存在一定的誤差），證明計算機模擬在一定溫度段內的準確度比較高，實用性較強，大大簡化了干燥機的設計計算并能夠容易地變換參數和輸出模擬運行結果。尤其對干燥規律的探索其意義更加明顯。
    (4)通過計算機模擬和試驗實測，證明換向通風橫流式干燥機的設計是成功的。
    (5)換向通風方式代替了叉流式機械換向機構，其優點是明顯的，并可在大型干燥機上增加換向次數而又不占用干燥段容積，因此可以說換向通風橫流式谷物干燥機的研制成功，使橫流式干燥工藝上了一個新臺階，并對橫流式干燥機的繼續發展和應用起到了推動作用。