管束干燥烘干機是干燥設備中的典型設備，在現代干燥工藝中應用十分廣泛，一般用于干燥糧食、食晶、飼料、化工、輕工、陶瓷、環保等行業中的松散類物料，如顆粒狀、粉狀、片狀類的非粘性或半粘性物料。應用于輕工行業中的白酒糟和啤酒糟；肉聯行業中的豬毛、骨粉（去骨膠）及豬血發酵粉；化工行業中的顆粒及粉狀類化肥和無機類礦物質等物料；淀粉行業中的玉米胚芽、玉米纖維、蛋白粉等；飼料行業中的載體如麩皮、玉米碎粒和大豆渣粒等；漁業方面的魚蝦等的下腳料和油脂行業中的工業油菜籽（非種子用）等。
其應用如此之廣，然而有關設計與選用的文章卻很少，本文將管束干燥烘干機的設計、制作與選用中應注意的問題作一簡單介紹和分析，從而對生產廠商和有關用戶提供一些幫助。
1、管束干燥烘干機的結構及工作原理簡述
管束干燥烘干機主要由管芯、管殼、傳動、支撐、冷凝水輸出系統、蒸汽連接系統等組成。
(1)管芯（管束換熱器）是干燥烘干機的核心部件，蒸汽與物料的熱交換主要通過它進行，攪動疏松物料及導引物料前進的抄板安裝在管芯的外緣。管芯由管板、管束、進出蒸汽的連接軸封頭、抄板等組成；
(2)管殼是物料干燥流程的容腔，由上蓋和下筒體組成；
(3)傳動是帶動管芯回轉的部件，通常由電機、減速機等組成；
(4)支撐是支撐管芯的軸承座，安裝在管殼附屬機架上；
(5)冷凝水輸出系統能有效及時排盡蒸汽冷凝水；
(6)蒸汽連接系統銜接管束與蒸汽供應系統。蒸汽連接系統和冷凝水輸出系統由動密封接頭（專用旋轉接頭）固定與管芯兩端軸頭并保證內部流體介質的密封和所連接管芯的順暢回旋。
物料的干燥可為順流，也可為逆流。工作時，物料由進料絞龍送人機內，通過管芯外緣的抄板，一方面將物料抄起，使之均布簡體截面，同時推動物料沿軸向前進，使物料被連續地從干燥烘干機的一端均勻推進到另一端，由出料裝置排出。與此同時，蒸汽從管芯一端通過旋轉接頭、空心軸進入蒸汽均布腔，均勻地進入管束換熱器，熱能通過管壁被傳遞到物料容腔，加熱和干燥物料。蒸汽降溫形成的冷凝水則通過冷凝水排出系統從管芯另一端排出，物料干燥后的廢氣則由風機引出，經除塵后排空。
2、管束干燥烘干機的設計制作要點
(1)管芯兩端軸承支撐距離長(軸承中心距8 h10. 5m)，自重大（lo~ 30t以上），運行阻力高，對管芯兩端軸的軸功率應嚴格校核。軸功率不夠，嚴重時將引起端軸斷裂，整機報廢；
(2)本設備是大型熱交換設備，因此須重點考慮設備的熱膨脹因素。首先，應考慮到管芯的熱膨脹伸縮，軸承應采用內外圈可軸向相對滑移，游隙比常規軸承稍大的專用軸承，同時軸承座及其與軸承的裝配結構也應考慮該因素；其次，以螺栓固定于管芯外緣的固定鏟板連接桿（固鏟角鋼），與管芯的熱膨脹伸縮量因溫差會造成較大差距。因此，結構上同樣需要考慮其自由伸縮的調節，可以將固定固鏟角鋼的托板所鉆固定螺栓孔改為長腰圓孔。聯接形式見圖1。國內有些生產廠商由于忽視該熱膨脹不勻因素，在實際使用中，軸承壽命縮短；聯接螺栓擠斷，固鏟角鋼脫落，停機頻繁，嚴重影響生產；
(3)筒體內干燥后汽化水的及時排出，廢氣吸氣口的定位，干燥空間的大小等因素對干燥效果也有很大影響。廢氣吸氣口一般定位于1/3干燥烘干機長度處，吸風口長度為干燥烘干機長度的1/3。吸風口應有足夠的高度(直筒高度一般為0.6—1.1m)，以便抽風順暢，同時應根據干燥烘干機及聯接設備管道的阻力、蒸發量、漏風量等相關參數正確選用吸風風機。抽風量過大，帶走粉塵和熱量多，加重后續除塵器的負荷，也浪費熱能和風機功率；抽風量過小，不能及時排盡蒸發后廢氣，影響物料干燥效果。風機壓頭一般考慮2900～4100Pa；
(4)通常干燥烘干機本身功率較大，使得調速的成本較高，因此干燥烘干機主機一般不調速，對需要調整干燥周期的產品，可以對進出干燥烘干機的輸送設備（這些設備功率較低）進行調速，以方便生產線的集中控制。調速選用變頻調速或機械元級調速方式均可；
(5)底架在一般管束干燥烘干機生產廠商沒有引起足夠重視，達不到足夠強度，運行時引起設備抖動，故障增多，減短設備正常使用壽命。因此，合理設計底架，保證底架強度是十分必要的；
(6)管束干燥烘干機是大型回轉類設備，因此，制作時對管芯兩端軸頭軸承安裝部位的同軸度要求很高，如果該同軸度不能保證，極易引起兩端封頭與軸焊接處開裂，軸承很快損壞，機架抖動，導致設備故障頻繁，嚴重影響正常使用。必須嚴格控制該同軸度誤差為1mm~ 3mm。此外，設計時應盡量減少裝配環節，盡可能保證管芯兩端軸的一次裝夾加工。同時，考慮管芯承受較大的負荷，以及同軸度或偏心引起的交變負荷，有條件的情況下，對焊接后的左右封頭部件應進行回火處理，以消除焊接應力，然后再進行管芯的進一步加工。
3、管束干燥烘干機的選用注意事項
(l)管束干燥烘干機容腔內表面復雜，死角較多，干燥粘結性物料不應選用管束干燥烘干機。粘結性物料容易造成物料在容腔內堵結，影響物料在管束干燥烘干機內的流動，導致有效容積不斷減少，最后造成設備無法正常工作；
(2)選用管束干燥烘干機以及相關銜接設備時應充分考慮物料的物化特性。物料的含水率、親水性、干燥溫度等都應該在確定生產工藝時加以預先考慮。含水率包括進料含水率和出料含水率。進出機水分的差值決定設備選用的規格型號，是決定性指標。進料含水率不高，可以不加回料，進料含水率較高，則應加以適當的回料。回料生產工藝流程主要考慮進機水分和總水分平衡。圖2為DDCS生產的管束干燥烘干機回料工藝流程示意。親水性是影響干燥效果的指標之一，親水性較強，設備干燥面積應加以適當放大。需要特別指出的另一重要指標是干燥溫度，溫度對某些物料的物化性能有影響，應該加以控制；
(3)生產廠商的通用產品適用于腐蝕性不強的物料，與物料接觸部位選用的是普通碳鋼材質。物料的腐蝕性較強時，與物料接觸的材質應采用耐腐蝕的不銹鋼材質；
(4)設備生產廠商通常的報價只包含主機，連接設備和后續除塵設備并不包含。如果用戶自行生產或另行外購，必須注意根據主機的干燥能力，產品的適宜干燥周期，汽化水的通暢排放等因素，合理選配，一般情況下不要自行決定相關參數，可由主機生產廠商提供。
4、管束干燥烘干機的調試和操作使用
合理使用設備，對保證產品質量，提高設備正常使用壽命，都是十分重要的。
(1)應保證設備運行前，各個潤滑點均已潤滑充足，空載運行無異常：
(2)應保證管束干燥烘干機正常使用前的充分預熱過程和逐步遞增加料過程。只有設備空載運行正常并經過充分的預熱，設備的各個部件均正常工作后，才能進行加料。逐步遞增加料是為了保證產品質量和設備運行穩定，以及機內溫度分布均勻。整個調試過程不能急于求成，要調節好加料量大小，控制時間總量不能太少；
(3)進料水分較大需要回料時，不能直接將濕料加入機內進行調試，以免濕料粘結在設備內表面，可將備用的干燥物料逐步加入，直至干燥物料充滿干燥烘干機容腔（注意填充率不能過高）后，在回料里再逐步添加濕料至適當比例：
(4)風機調整是調節干燥烘干機水分和熱量平衡的關鍵。應反復調節風機前閥門，控制出料溫度和出機廢氣溫度在所需正常范圍內；
(5)物料在干燥烘干機內的填充率必須控制，應嚴格控制進出機速度和抄板角度，保證填充率不致過高，填充率根據物料的差異一般在0.5～0.85。
管束干燥烘干機與同類連續運行干燥烘干機的比較見表l。
5、結語
管束干燥烘干機是一種應用范圍十分廣泛，適應性很好的干燥設備，有著廣闊的使用和推廣前景，但其設各自重較大，制作成本高，運輸安裝不便，其使用應向大型化、全自動化、規模化方向發展，以充分利用其各項優勢，為我國的干燥事業作出更大貢獻。
其應用如此之廣，然而有關設計與選用的文章卻很少，本文將管束干燥烘干機的設計、制作與選用中應注意的問題作一簡單介紹和分析，從而對生產廠商和有關用戶提供一些幫助。
1、管束干燥烘干機的結構及工作原理簡述
管束干燥烘干機主要由管芯、管殼、傳動、支撐、冷凝水輸出系統、蒸汽連接系統等組成。
(1)管芯（管束換熱器）是干燥烘干機的核心部件，蒸汽與物料的熱交換主要通過它進行，攪動疏松物料及導引物料前進的抄板安裝在管芯的外緣。管芯由管板、管束、進出蒸汽的連接軸封頭、抄板等組成；
(2)管殼是物料干燥流程的容腔，由上蓋和下筒體組成；
(3)傳動是帶動管芯回轉的部件，通常由電機、減速機等組成；
(4)支撐是支撐管芯的軸承座，安裝在管殼附屬機架上；
(5)冷凝水輸出系統能有效及時排盡蒸汽冷凝水；
(6)蒸汽連接系統銜接管束與蒸汽供應系統。蒸汽連接系統和冷凝水輸出系統由動密封接頭（專用旋轉接頭）固定與管芯兩端軸頭并保證內部流體介質的密封和所連接管芯的順暢回旋。
物料的干燥可為順流，也可為逆流。工作時，物料由進料絞龍送人機內，通過管芯外緣的抄板，一方面將物料抄起，使之均布簡體截面，同時推動物料沿軸向前進，使物料被連續地從干燥烘干機的一端均勻推進到另一端，由出料裝置排出。與此同時，蒸汽從管芯一端通過旋轉接頭、空心軸進入蒸汽均布腔，均勻地進入管束換熱器，熱能通過管壁被傳遞到物料容腔，加熱和干燥物料。蒸汽降溫形成的冷凝水則通過冷凝水排出系統從管芯另一端排出，物料干燥后的廢氣則由風機引出，經除塵后排空。
2、管束干燥烘干機的設計制作要點
(1)管芯兩端軸承支撐距離長(軸承中心距8 h10. 5m)，自重大（lo~ 30t以上），運行阻力高，對管芯兩端軸的軸功率應嚴格校核。軸功率不夠，嚴重時將引起端軸斷裂，整機報廢；
(2)本設備是大型熱交換設備，因此須重點考慮設備的熱膨脹因素。首先，應考慮到管芯的熱膨脹伸縮，軸承應采用內外圈可軸向相對滑移，游隙比常規軸承稍大的專用軸承，同時軸承座及其與軸承的裝配結構也應考慮該因素；其次，以螺栓固定于管芯外緣的固定鏟板連接桿（固鏟角鋼），與管芯的熱膨脹伸縮量因溫差會造成較大差距。因此，結構上同樣需要考慮其自由伸縮的調節，可以將固定固鏟角鋼的托板所鉆固定螺栓孔改為長腰圓孔。聯接形式見圖1。國內有些生產廠商由于忽視該熱膨脹不勻因素，在實際使用中，軸承壽命縮短；聯接螺栓擠斷，固鏟角鋼脫落，停機頻繁，嚴重影響生產；
(3)筒體內干燥后汽化水的及時排出，廢氣吸氣口的定位，干燥空間的大小等因素對干燥效果也有很大影響。廢氣吸氣口一般定位于1/3干燥烘干機長度處，吸風口長度為干燥烘干機長度的1/3。吸風口應有足夠的高度(直筒高度一般為0.6—1.1m)，以便抽風順暢，同時應根據干燥烘干機及聯接設備管道的阻力、蒸發量、漏風量等相關參數正確選用吸風風機。抽風量過大，帶走粉塵和熱量多，加重后續除塵器的負荷，也浪費熱能和風機功率；抽風量過小，不能及時排盡蒸發后廢氣，影響物料干燥效果。風機壓頭一般考慮2900～4100Pa；
(4)通常干燥烘干機本身功率較大，使得調速的成本較高，因此干燥烘干機主機一般不調速，對需要調整干燥周期的產品，可以對進出干燥烘干機的輸送設備（這些設備功率較低）進行調速，以方便生產線的集中控制。調速選用變頻調速或機械元級調速方式均可；
(5)底架在一般管束干燥烘干機生產廠商沒有引起足夠重視，達不到足夠強度，運行時引起設備抖動，故障增多，減短設備正常使用壽命。因此，合理設計底架，保證底架強度是十分必要的；
(6)管束干燥烘干機是大型回轉類設備，因此，制作時對管芯兩端軸頭軸承安裝部位的同軸度要求很高，如果該同軸度不能保證，極易引起兩端封頭與軸焊接處開裂，軸承很快損壞，機架抖動，導致設備故障頻繁，嚴重影響正常使用。必須嚴格控制該同軸度誤差為1mm~ 3mm。此外，設計時應盡量減少裝配環節，盡可能保證管芯兩端軸的一次裝夾加工。同時，考慮管芯承受較大的負荷，以及同軸度或偏心引起的交變負荷，有條件的情況下，對焊接后的左右封頭部件應進行回火處理，以消除焊接應力，然后再進行管芯的進一步加工。
3、管束干燥烘干機的選用注意事項
(l)管束干燥烘干機容腔內表面復雜，死角較多，干燥粘結性物料不應選用管束干燥烘干機。粘結性物料容易造成物料在容腔內堵結，影響物料在管束干燥烘干機內的流動，導致有效容積不斷減少，最后造成設備無法正常工作；
(2)選用管束干燥烘干機以及相關銜接設備時應充分考慮物料的物化特性。物料的含水率、親水性、干燥溫度等都應該在確定生產工藝時加以預先考慮。含水率包括進料含水率和出料含水率。進出機水分的差值決定設備選用的規格型號，是決定性指標。進料含水率不高，可以不加回料，進料含水率較高，則應加以適當的回料。回料生產工藝流程主要考慮進機水分和總水分平衡。圖2為DDCS生產的管束干燥烘干機回料工藝流程示意。親水性是影響干燥效果的指標之一，親水性較強，設備干燥面積應加以適當放大。需要特別指出的另一重要指標是干燥溫度，溫度對某些物料的物化性能有影響，應該加以控制；
(3)生產廠商的通用產品適用于腐蝕性不強的物料，與物料接觸部位選用的是普通碳鋼材質。物料的腐蝕性較強時，與物料接觸的材質應采用耐腐蝕的不銹鋼材質；
(4)設備生產廠商通常的報價只包含主機，連接設備和后續除塵設備并不包含。如果用戶自行生產或另行外購，必須注意根據主機的干燥能力，產品的適宜干燥周期，汽化水的通暢排放等因素，合理選配，一般情況下不要自行決定相關參數，可由主機生產廠商提供。
4、管束干燥烘干機的調試和操作使用
合理使用設備，對保證產品質量，提高設備正常使用壽命，都是十分重要的。
(1)應保證設備運行前，各個潤滑點均已潤滑充足，空載運行無異常：
(2)應保證管束干燥烘干機正常使用前的充分預熱過程和逐步遞增加料過程。只有設備空載運行正常并經過充分的預熱，設備的各個部件均正常工作后，才能進行加料。逐步遞增加料是為了保證產品質量和設備運行穩定，以及機內溫度分布均勻。整個調試過程不能急于求成，要調節好加料量大小，控制時間總量不能太少；
(3)進料水分較大需要回料時，不能直接將濕料加入機內進行調試，以免濕料粘結在設備內表面，可將備用的干燥物料逐步加入，直至干燥物料充滿干燥烘干機容腔（注意填充率不能過高）后，在回料里再逐步添加濕料至適當比例：
(4)風機調整是調節干燥烘干機水分和熱量平衡的關鍵。應反復調節風機前閥門，控制出料溫度和出機廢氣溫度在所需正常范圍內；
(5)物料在干燥烘干機內的填充率必須控制，應嚴格控制進出機速度和抄板角度，保證填充率不致過高，填充率根據物料的差異一般在0.5～0.85。
管束干燥烘干機與同類連續運行干燥烘干機的比較見表l。
5、結語
管束干燥烘干機是一種應用范圍十分廣泛，適應性很好的干燥設備，有著廣闊的使用和推廣前景，但其設各自重較大，制作成本高，運輸安裝不便，其使用應向大型化、全自動化、規模化方向發展，以充分利用其各項優勢，為我國的干燥事業作出更大貢獻。
