GBT26550-2011粮食干燥机同比热效率的测试与评价.pdf 25页

'ICS6506099B91a园中华人民共和国国家标准GB／T26550--2011粮食干燥机同比热效率的测试与评价Testingandappraisingofsimilitudethermalefficiencyforgraindryer2011—06-16发布2012—01—01实施车瞀鹊鬻瓣訾糌瞥霎发布中国国家标准化管理委员会“19 刖昌GB／T26550--20本标准按照GB／T1．12009《标准化工作导则第l部分：标准的结构和编写》的规定编写。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国农业机械标准化委员会(SAC／TC201)归口。本标准负责起草单位：农业部干燥机械设备质量监督检验测试中心。本标准参加起草单位；中谷粮油集团公司、郑州国家粮食科学研究院、黑龙江省农副产品加工机械化研究所。本标准主要起草人：邢佐群、潘九君、尹晓慧、杜吉山、牛兴和、李杰、王亦南。 范围粮食干燥机同比热效率的测试与评价GB／T26550一20本标准规定了用于粮食干燥机同比热效率的术语和定义、符号、测试方法和评价指标。本标准适用于粮食干燥机在不同条件(环境温度、相对湿度，环境大气压力，热风温度和谷物品种)下的同比热效率的测试和评价(以下简称“干燥机”)。注：谷物品种为小麦、玉米、稻谷。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB／T69702007粮食干燥机试验方法GB／T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。31单位蒸发量岫讧盯aporat妇I单位热空气(干空气)从粮食中蒸发出的水量。32理论单位耗热量theoreticalunitheatconsumption假定热空气在通过粮层时，所付出的汽化热等于用于粮食水分蒸发的汽化热，不考虑粮食升温、干燥机散热损失及可能产生冷凝的单位耗热量。3特定条件specialconditions粮食在干燥机内充分预热并经一阶段干燥后，测定部位(废气参数测量点对应的热风流经区间)粮食平均水分达到15蹦(湿基)时的条件。3．4目标单位蒸发量targetunitevaporation在特定条件下，耗热量为理论单位耗热量时的模型单位蒸发量。3．5实测单位蒸发量measuredunitevaporation在特定条件下，以实测的各项参数计算出的单位蒸发量。3．6同比热效率similitudethermalefficiency实测单位蒸发量和温差系数的乘积与目标单位蒸发量的比值。 GB／T26550--204符号本标准所有公式中的字母符号在表1中给出。表1符号符号描述单位巩环境空气湿含量g／kg(干空气)出废气湿含量g／kg(干空气)环境空气温度℃废气温度热风温度，热风温度与环境温度温差系数RH。环境空气相对湿度小数RHr废气相对湿度小数环境大气压力P*环境空气饱和蒸气压力废气饱和蒸气压力LE标单位蒸发量g／kg(干空气)E，实测单位蒸发量g／kg(干空气)同比热效率蹦5测试方法51测试条件51．1接GB／T69702007中42、4．3．1做好测试准备工作。5．1．2测定废气温度、相对湿度的传感器，应安装在干燥机最末干燥段尾部不受冷却风影响的部位。应防止受环境空气干扰，避免结露。如干燥段与冷却段共用一处排风道(角盘)时，应设置冷却风厢断装置，以保证测试时停止冷却风(风机)。5．2测试内容5．2．1千燥机调控5．2．1．1按GB／T6970—2007中4．32、43．3要求调控干燥机。5．21．2测试部位粮食平均水分的调控是准确测试同比热效率的重要条件。依据冷却后出机粮食水分逆向推算出测试部位的粮食平均水分。横流干燥机出机粮食水分调控在14％～145％，顺流干燥机出机粮食水分调控在135“～14％(假设最后一级降水幅相当于2％左右)，混流干燥机出机粮食水分调控值介于横流与顺流之间，以保证测试部位粮食平均水分在14．5％～15．5％间。其可能产生的误差2 及误差估计见附录B。522测试数据裾定5．22．1耙试程序测试程序应符合GB／T6970-2007中4．6的规定。测试数据应同步实时采集测试参数及准确度应满足表2的规定。表2测试参数GB／T26550--20参数准确崖大气压力p／kPa环境温度to／℃环境相对湿度RH。／(“)废气温度t。／X2废气相对湿度RHt，(妊)热风温度￡。／"c522．2数据计算a)环境温含量计算拈警髻毒杀⋯⋯⋯⋯⋯叫·，P、RH。取测试得到的实测值，P。依据测试所得的t。，由表3查得。对由式(1)计算出的d。，按GB／T8170规定的修约规则取小数点后一位。b)废气湿含量计算虹警翁等等⋯⋯⋯⋯⋯⋯㈩c)实测单位蒸发量的计算jI—df—d。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～(3)d)同比热效率的计算7=警X10。式(4)的，值由式(5)求得：，一I+2×10一×(f；一t。)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(5)E。值按测得的热风温度f：、大气压力P，环境湿古量d。由附录A相应表序查取。 GBIT26550--20表3湿空气饱和蒸气压￡／℃P。／kPa“℃札／kPaf／℃P。／kPaf／℃“／kPa洼：t适用于t。、自，口。适用于P⋯P。6评价指标同比热效率的计算基础是目标单位蒸发量E。。E。是一个客观标准参数，对于相同的干燥对象，其只与环境湿含量(指间接加热式干燥)d。，干燥热风温度t：，大气压力P相关。￡。适用各种不同结构型式的粮食干燥机，不受热风风量(速)的影响。按该方法测试的粮食干燥机同比热效率应达到：干燥小麦：々≥77％；干燥玉米：痧7l％，干燥稻谷：日≥65％。 鲋录A(规范性附录)目标单位蒸发量数据表GB／T26550一20本附录收录了小麦、玉米、稻谷三种稂食在不同干燥条件下的目标单位蒸发量数据表。每种粮食按不同的大气压力条件分为五个内容，适角于海拔2000fn以内不同地域查找相应的目标单位蒸发量数据。每页依据不同的热风温度和环境湿含量为条件，给出随机具体条件下的目标单位蒸发量数据，这些条件的数据适用于从环境温度18℃～+37℃之间任意环境温度和环境湿度条件。为了便于查找目标蒸发量数据，减少和免除数据处理插值的麻烦和误差，表A条件项采用密集分档，热风温度每档间隔5℃(稻谷)、8℃(小麦)、10℃(玉米)，环境湿含量每档间隔1，0，大气压力每档间厢5kPa，多数情况下不需要插值便可直接从表A相应的表序中查取到所需要的目标单位蒸发量数据。表A．1～表A．15目标单位蒸发量栏内无数据标有“～”为废气温度过高，损坏粮食品质，不支持；标有“×”为耗能过大。不支持；标有“尸为不适应干燥作业，不支持。表A1目标单位蒸发量粮食种类=，卜麦大气压力：10I325kPa环境湿含量热风温度／℃g／kg(干空气)19133519O32518832418633318432218232118o32o178孔917731817．531717331617l31517q扎416831·316731316S31216431116231O GB／T26550--20表A．1(续)粮食种粪孙麦大气压力：101325kPa环境湿含量热风温度／℃g／kg(干空气)表A2目标单位蒸发量粮食种类：小麦大气压力：95kn环境湿含量热风温度／℃g／kg(干空气)1]38 表A．2(续)GB／T26550一20粮食种类小麦大气压力：95kPa环境湿含量热风温度／℃g，kg(干空气) GB／T26550--20表A．3目标单位蒸发■粮食种类：小麦大气压力：90kPa环境湿含量热风温度／℃g／kg(干空气)12、9513g3 表A．4目标单位蒸发■GB／T26550--20粮食种类：小麦大气压力，85kPa环境湿舍量热风温度／"Cg／kg(干空气) GB／T26550--20表A．5目标单位蒸发量粮食种类孙麦大气压力：80kPa环境湿古量热风温度／℃g／kg(干空气)2282272012522622422322122021821-72l52142132l12iO20920720620520420320220120019919719619619419419219219119018．9188187186 裹A．6目标单位蒸发量GB／T26550--20粮食种类玉米大气压力：101325kPa环境湿含量热风锰麈／℃g／kg(干空气)11．1109106103109795929087858381781446761J474727．0686563615958565453515．04846454．3424139 (；BIT26550--20裹A．7目标单位蒸发量粮食种类：玉米大气压力：95kPa环境湿古量热风温度／℃g／kg(干空气) 表A．8目标单位蒸发量GB／T26550--20粮食种类：玉米大气压力：90LPa环境湿古量热风温度／℃g／kg(干空气)1354 GB／X26550m20表A．9目标单位蒸发量粮食种类：玉米大气压力：85kPa环境湿含量热风温度／"Cg／kg(干空气)9211．714．42022338911514320123．2861121402002318311013819822980lO713619622．87105134195226741021311932257．11012919222469712719022269512·518822l549312418722061911221862195989120184217578．711_818321654851161822152831151802l4j0811131792134879111l7．8212467110172114761081752104274lO717{0D94072105173208387．110417220736910217120．6346710117O2053691692043．1649816820329639716．7202×619516．6201×609416．5201×589316．4200×579216．3199×59015．2198×548916．1197×53816．0196×518715919636X508515．8195 表A．10目标单位蒸发量CB／T26550--20粮食种类：玉米大气压力：80lr。Pa环境湿古量热风温度／℃g／kg(干空气)16；5317511849 GB／T26550--20表A11目标单位蒸发量粮食种类：稻各大气压力：101．335kPa环境湿古量热风温度／℃g／kg(干空气)79767268656258524946434138353O282623×／ 表A．12目标单位蒸发量Ge／T26550一20粮食种类：稻谷大气压力：95kPa环境漫含量热风温度／℃g／kg(干空气)17．517317l169167165i63161159I581561j4153ij114g1481634146173Ii4529143271422．5i40×139×137X136×135×i33×132×i31×130×129×127×126×i25／12．4／12．3／122／i21 GB／T26550--20表A．13目标单位蒸发量粮食种类稻各大气压力：90kPa环境湿含量热风温度／℃g／kg(干空气)838076736963605754514946413936343292725×／ 表A．14目标单位蒸发量GB／T26550--20粮食种类：稻各大气压力：85kPa环境湿含量热风温度／℃g／kg(干空气)2l020920720520420220．119919719．619．519319219018918818618518．4183182180179178177176175174～一～一～一 GB／T26550—20袅A．15目标单位蒸发量粮食种类：稻谷大气压力：80kPa环境盟含量热风温度／℃g／kg(干空气) B1本附录的宗旨附录B(姿料性附录)标准的运用GB／T26550--20《粮食干燥机同比热效率的测试与评价》作为单位耗热量指标的补充性和辅助性指标，供测试专业部门测试和评价干燥机热耗使用；用于干燥机产品生产企业对干燥机热耗状况及水平的诊断分析，为产品的改进提供方向和依据；为干燥机广大用户对干燥机运行节能操作提供必要的指导，以进行适应各种条件的作业参数词整，达到节能高教目的。本附录给出一些同比热效率与干燥机结构及配套使用相关影响的分析。2干燥机结构、配套与同比热效率的关系21干燥机类型、结构参数决定同比热效幸的高低干燥机同比热效率与单位耗热量指标呈负相关(即对于同一台干燥机．单位耗热量低则同比热效率就高)，依据已有研究成果和实践认为，顺流式干燥机拥有最高的同c：热效率，次之为混流式，而横流干燥机同比热效率相对较低。干燥机的具体结构参数亦对同比热效率有较太的影响，这些参数主要有粮层厚度、是否有缓苏结构、设计风速、制造精度等。有缓苏的同比热效率高于无缓苏，缓苏越充分同比热效率越高；粮层厚的相对于粮层薄的同比热效率高，粮层厚度要与设计风速相匹配，通常以风量比(每立方米粮食每秒钟时间内通过的热风立方米数)表达这种匹配，风量比越高，于燥机的产量越高，同时单位耗热量也越高，同比热效率越低。当前就各种类型干燥机权衡产量和节能兼顾的原则，风量比在0．5m3／(⋯3)～I．51113／(s．m3)范围内较合适。有些干燥机在经过创新改进后，改善了同比热效率指标，如横流干燥采用循环干燥工艺，多次交错换向横流干燥机。有些干燥机为降低制造成本，结构改型后而不能达到本应达到的同比热效率指标，如顺流干燥机粮层较薄，没有分级供给不同温度的热风或缓苏空间过小，结果虽然降低了制造成本，能耗却较予期提高。同比热效率的测定和其指标的高低可以诊断出类型和结构参数的优劣和缺陷，从而找出改进方向。B．2．2千燥机配套对同比热效宰的影响干燥机风网系统功能除输送热风外，更重要的是将热风均匀地送入干燥机各部粮层。为使热风均匀地通过粮层，较好的风网设计应在干燥机风室人口外，先行将热风降逮，设置阶梯折射式热风均布装置。有些产品热风管道做的很紧凑，风速很高，有的高达30m／s以上。进入干燥机风室前不减速，有的无热风室，只有一段扩散管与干燥室直接相联，使处于风室尾端的粮层(或直对扩散管中心的粮层)承受的风压大、风速高，而别处则低，甚至产生死角。这种情况时有发现和存在，严重者形成正对扩散管中心部位有粮粒被吹出，测试时会发现各废气排出口的废气温差很大，且波动显著，难以准确地测出同比热效率。借此可诊断出相应的结构配套缺陷。这些缺陷造成粮食干燥不均匀，局部粮温过高，粮食品质损坏，能耗较大。 GB／T26550--20B．3干燥机适应环境条件的节能调控B2所列各项影响同比热效率的条件，基本由先天性的产品设计或制造质量决定，对于干燥机用户，这些条件大部分无法改变和调控。但用户在具体使用干燥机时，仍可依据季节气象条件、粮食条件做出以节能为目的的调控。这些调控中，最简便而有效的是根据环境空气湿含量(每千克干空气含水蒸气数量)和废气温度情况对热风温度和风量调控。为了说明和分析具体调控方案，用相关模拟试验列出数据表B．1。表B．1小麦干燥模拟试验资料热风温度环境条件矗(￡。／"C／RH。／％)#：／"C指标参数27(50／50)63(15／60)E。／(g／kg)1／(蜥)E／(g／kg)L／(g／kg)∥(％)E／(g／kg)L／(g／kg)“(％)表Bl的试验条件为横流连续式粮食干燥机，大气压力101．325kPa，热风风量比为114m3／(s·m3)，测试部位粮食平均水分15％，偏差士0．2个百分点(即15士02％)。本标准规定小麦的同比热效率为口≥77蹦。观查和分析表中数据可以看出，在热风温度相同条件下，环境湿含量高时，试验的同比热效率相对较高，同等环境湿含量条件下，热风温度越高同比热效率越低。依据这一规律，在使用干燥机时可以根据环境湿含量，有目的地调整热风风量和风温。例如，在不变更热风风温的情况下，当环境湿含量较高时，可以加大风量，既节能又提高产量，反之应调小风量。有些干燥机的配套风机风量不能调整，建议产品生产厂改进设计，使风机风量能在一定范围内调整，以适应节能形势的需要。废气温度是合理调控干燥机的重要信息来源。废气温度除与人们都熟悉的热风温度相关外，还明显地与环境湿含量相关。限定废气温度是保证粮食品质的重要措施。在相同的热风温度条件下，依据环境湿含量越高，废气温度越高这一规律，在环境湿吉量较低时，可以提高热风温度，而适当减少风量。环境湿含量高时，应选择降低热风温度，相应增大风量。调整得当可以获得较佳的效果，既保证了粮食品质和干燥机产量，又可降低单位耗热量。B．4粮食水分对同比热效率鲥试误差的影响附录A的目标单位蒸发量是在热风通过的粮层平均水分15％条件下的模型数据，要求在测试同比热效率时，对应的粮层平均水分亦应在15％才能形成准确的对比条件。而在实施测试操作中，难以准确地掌握并控制到这一要求水分，但要将这一对应水分控制在14．4％～15．6％之间是完全可能的。在这一水分区问，同比热效率的最大测试误差，经模拟试验(横流连续式粮食干燥机，干燥物抖小麦)列出22 GB／T26550—20数据表B．2。表B．2数据说明，只要将测试水分控制在144％～15．6％之间，则对同比热效率的测试数据影响表B2测点粮食水分变化对周比热效率测值的影响测点水分实测E。值计算的目值误差率序号试验条件“g／kg％RH．=70“风温一90℃风量比一114m5／(5·备注误差计算取序号123．4的目平均值(794“)t与相应的_的比值为误差率E^229'