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粮食烘干机及烘干工艺的选择确定

作者:ag在线  来源:ag在线注册  时间:2020-03-21 12:37  点击:

  粮食烘干机及烘干工艺的选择确定_理学_高等教育_教育专区。粮食烘干机及烘干工艺的选择确定

  工艺设备 ! !#$% &$’($)*($+% ,-./%+0+12 粮食烘干机及烘干工艺的选择与确定 邢佐群, 尹思万 ( 农业部干燥机械设备质量监督检验测试中心, 黑龙江 佳木斯 !#$$%) 摘 要: 不同原理的粮食烘干机有不同的结构和烘干工艺, 相同原理的烘干机也有结构上的差 异。从多个方面、 不同角度阐述了如何利用不同原理的烘干机, 选择配套烘干机和确定烘干工艺的 方案, 以达到最佳设计, 获得合理的烘干工艺, 配备合理的工艺流程及附属设备; 使用户根据烘干不 同粮食品种的需要, 正确选择不同原理和结构的烘干机, 获得最佳烘干效果。 关键词: 粮食烘干机; 烘干工艺; 选择; 确定; 配套 中图分类号: &’’() ( 文献标识码: * 文章编号: !$$% + ,-’ . ’$$, / $, + $$’! + $’ ! 不同原理烘干机的性能特点 按谷物与气流相对运动方向的不同,烘干机分 早期的顺流烘干机多为漏斗式进气道与角状盒 排气道相结合的塔式结构, 它由多个 . 级 / 热风管供 给不同或部分相同的热风,生产此机的国内厂家数 量低于混流烘干机厂家。由于漏斗式结构比较复杂 . 需隔温 / , 制造成本高, 已相继被角状盒式的 . 上层 进热风、 下层排废气 / 结构所替代。顺流烘干机的优 点是:使用热风温度高,最高段温度可达 !$ 1 单位热耗低, 能保证烘后粮食品质; ’$2 ; , 段顺流 以上的烘干机具有降水幅度大的优势,并能获得较 高的生产效率; 连续烘干时一次降水幅大, 一般可达 适宜烘干大水分的粮食作物和种子; 其 !$0 1 !-0 ; 缺点是: 结构比较复杂, 制造成本接近或略高于混流 烘干机;粮层厚度大,所需高压风机价格高,功率 大。 !) # 逆流、 顺逆流、 混逆流和顺混流烘干机 纯逆流烘干机生产和使用上都很少, 其特点是: 热效率较高, 粮食温度较高, 烘后粮食水分和温度比 较均匀,但生产效率较低。它多数与其它气流的烘 干机配合使用, 即用于顺流或混流烘干机的冷却段, 故形成顺逆流和混逆流等烘干机。逆流冷却的优点 是自然冷风与谷物充分接触, 可增快冷却速度, 适当 降低冷却段温度。顺逆流、混逆流和顺混流烘干机 分别利用了各自的优点, 以达到高温快速烘干, 提高 烘干能力, 不增加单位热耗, 以保证谷物品质和含水 率均匀的目的。 ! #$$! 粮食流通技术 ! 为横流、 混流、 顺流、 逆流及顺逆流、 混逆流和顺混流 等多种型式。 !) ! 横流烘干机 横流烘干机是我国最先引进机型中的一种,多 为圆柱型筛孔或方塔型筛孔式结构,目前国内仍有 部分厂家生产。 但在 ’$ 世纪 -$ 年代初, 大型的横流 烘干机在美国和加拿大已基本淘汰。该机型的优点 是: 制造工艺简单、 安装方便; 成本低; 生产效率高。 缺点是: 谷物干燥均匀性差; 单位热耗偏高; 一机烘 干多种谷物受限、 烘后部分粮食品质较难达到要求; 内外筛孔需经常清理等。但小型移动式和循环式烘 干机可以避免上述的一些不足。 !) ’ 混流烘干机 混流烘干机多由三角或五角盒交错 . 叉 / 排列组 成的塔式结构,生产此机的国内厂家比横流的多。 与横流烘干机相比它的优点是: 热风供给均匀, 烘后 粮食含水率较均匀;单位热耗低,基本在 0 1 相同条件下所需风机动力小, 干燥介质单位消 !0 ; 耗量也小; 烘干谷物品种广, 即能烘粮, 又能烘种; 便 于清理, 不易混种。缺点是: 结构复杂, 制造成本略 高; 烘干机四角的一小部分谷物降水偏慢。 !) , 顺流烘干机 ! 工艺设备 !#$% &$’($)*($+% ,-./%+0+12 邢佐群等: 粮食烘干机及烘干工艺的选择与确定 ! 烘干工艺的确定 不同的粮食品种可以选用不同原理和结构的烘 烘干机处理量的确定 烘干机的配备宜大不宜小。因为多数情况下在 干机。由于对处理量、 降水幅度要求的不同, 首先要 保证粮食烘后品质,来确定烘干工艺。普通的烘干 工艺均为干燥 ’缓苏’ 热、冷交替。但对不同的谷 物其烘干加热时间、 缓苏时间、 热风温度、 粮食温度 和热风风量等参数不同,所用的烘干机也就不同。 如以小麦为主的产粮区可选择混流、顺混流和混逆 流型式的烘干机。如以玉米为主的产区可选多级顺 流烘干机, 一般 段以上为好, 最大可达 # $ % 段。 如 以水稻为主的产区可选择混流、 顺混流等低温、 大风 量、 中间加大缓苏段的烘干机, 连续式烘干机的高度 也是一个不可忽视的问题。顺流、 顺逆流、 混流和顺 混流等处理量在 &’( ) * 以上的烘干机都应有足够的 高度或干燥容积, 否则一次降水量达不到要求, 干燥 能力随之降低。对不同的粮食和不同的含水率,应 根据烘干期粮食数量的多少对某些参数进行适当调 整,即选择不同的干燥工艺和烘干机,如粮食品种 多、 数量少或分散存放, 应选用小型分批 + 循环 , 式烘 干机或小型移动式烘干机, 如品种单一、 数量大、 烘 干期短,应选用大型连续式烘干机。当原粮含水率 过大, 一次烘干达不到安全水分时, 可采用二次低温 烘干的方法。烘干机热风温度和粮食受热温度是保 证粮食品质的关键,近年来由于对粮食品质和色泽 要求的重视, 采用适当降低热风温度烘干谷物, 可提 高烘后粮食等级。 由于各种作物的收获季节不同,南北方烘干时 的温度差异等因素,必须考虑烘干效果和作业成 本。如沿海地区尽可能避免在低温潮湿的天气里烘 干谷物, 否则脱水效果差、 生产率低、 烘干成本高。 北方地区有近一半的时间在 ’- 以下烘干作业,外 界温度越低, 所需的单位热耗相对越大, 成本越高。 因此在北方 ’- 以下作业的烘干机外壁及热风管道 应加保温层, 以减少热量损失。圆筒及方型横流 + 内 外壁均为筛网的 , , 外壁无废气室或百叶窗的连续式 烘干机不易在北方 . &’- 以下的环境中使用。因外 露的筛网极易受冬季低温风力和风向的影响,容易 造成迎风面 + 侧 , 烘干机外壁挂冰而使谷物增湿, 使 背风面的谷物水分正常或过干,造成谷物含水率的 严重不均匀。沿海及梅雨季节的地方所使用的烘干 机应用厚度足够的镀锌板制造以防锈蚀,保证其使 用寿命。圆筒横流烘干机最好用不锈钢板制造,否 则会大大缩短其使用寿命。 ! #$$! 粮食流通技术 ! 收获季节遇上雨季时,才使用烘干机并发挥它的作 用, 烘干量大, 处理量小不能解决问题。国家及地方 的储备库, 粮食集中的产区应配置大、 中型的 + 即处 理量在 &’ $ &#( ) * 以上的 , 烘干机。 固定式烘干机的 服务半径宜小不宜大, 以减少运输距离, 降低成本, 提高效益。移动式烘干机可用于农村产粮不集中地 处 区和南方小产粮区, 处理量一般以 & $ ( ) * 为宜, 理量过小、 烘干太慢的最好一机多用, 不但适用于粮 食、 种子, 还适用于一些经济作物, 才能发挥移动式 烘干机的作用。 配置大、 中、 小型烘干机时应综合分析, 并根据 烘干期内谷物数量的多少,确定烘干机的生产率和 降水幅度两个重要指标,并根据当地的实际情况进 行科学论证。 如在 &#/ 内烘干 ’’’( 小麦, 把含水率 为 !!0 的小麦降到 &10 的安全水分, 当环境温度为 小麦只能存放 /, 若烘干机工作 !’* ) /, 应 !#- 时, 选用处理量为 &’( ) * 的中型、干燥能力强的烘干 机。若处理 ’’’( 含水率为 !20 的玉米, 环境温度 平均为 . #- 时,玉米可存放 &#/ 左右,每天工作 !’*, ’/ 将 ’’’( 含水率为 !20 的玉米烘完并使水 分降至 &10 , 即可选用处理量为 #( ) * 的小型、 干燥 能力略小的烘干机。若产粮集中的地区,烘干季节 粮食处理量大, 就可根据实际情况选择大型高温、 高 效、 快速烘干机。 1 烘干机热源的确定 烘干机必须配有一定的热源才能完成烘干作 业。所以选择烘干机时必须考虑当地的能源,以做 到合理利用,降低成本。如有煤矿的粮食产区或省 份, 热源采用煤、 无烟煤或焦碳为宜, 价格经济, 但燃 煤热风炉一次性投资大。生产水稻的产区或有稻谷 加工厂的地方应大力推广使用稻壳炉 + 或稻壳与煤 混合燃烧炉 , , 即节省了能源, 又降低了烘干成本。 有油田和天然气的产粮区, 可用轻柴油、 重油或天然 气及丙烷等作为热风炉燃料, 这类燃料使用成本高, 但油气炉一次性投资小。专用种子烘干机应用燃油 或天然气的油气炉为宜,因为它的风温稳定,易控 制, 能够保证烘干种子发芽率。美国、 加拿大、 日本 等一些国家使用的粮食、种子烘干机热源均用油和 气。小型移动式烘干机可因地制宜, 选用煤、 桔杆、 木材 + 板皮、 树枝等 , 和压制的麦秸、 + 下转第 ’ 页 , ! 粮食储藏 !#$% &$’($)*($+% ,-./%+0+12 顾冰洁等: 玉米烘干机系统籽粒破碎的原因 充分, 回流的粮食在机筒内受撞击摔落产生破碎。 ! # 机头卸料口的抛料距离过短或卸料端无缓 冲板, 籽料撞在机头盖上产生破碎。 ! ’ # 提升机底轮为非鼠笼式实心轮, 轮缘与提升 带间的籽料被挤压和碾压而产生破碎。 ! ( # 在相同的条件下, 铁制畚斗比聚乙烯畚斗产 生的破碎要多。 用的玉米裂纹增多。 ! # 烘干机内有死角或排粮机构不均匀,局部 流动不畅, 受热时间过长, 造成粒过干, 特别是含水 率低于 $%& 时, 玉米的裂纹粒和破碎粒明显增多。 ! ’ # 烘干机缓苏段过短或无缓苏段,由烘干段 排出的高温籽粒直接进入冷却段,受低温冷空气作 用, 温差过大也会产生裂纹。 ! ( # 在相同的烘干条件下,粉质玉米比胶质玉 米容易产生破碎,因此,烘干粉质玉米应选用较低 的热风温度。 烘后仓产生的破碎 % 提升机 ) 和 )’ 产生的破碎 ! $ # 提升机带速过度,畚斗在铲粮时与籽粒产 ! $ # 烘后仓进料是由提升机 )’ 供给, 由于 )’ 较高, 入仓溜管长, 籽粒经溜管下滑速度快, 折转时 受冲击力大, 破碎增多。 ! % # 烘后仓内无缓冲装置, 籽粒下落无阻碍, 在 重力加速度的作用下速度越来越快, 装仓距离越高, 到达仓底时受冲击力越大, 破碎越大。检测发现, 空 仓时装入的第 $ 批玉米, 由于受撞击和摔打, 仓底至 少有 %++ / ++,, 厚的玉米,破碎率达到 ’+& / 在连续作业时, 应始终保持烘后仓有半 (+& 。因此, 仓左右的粮食为宜。 《 烘干机系统验收技术规程》 规定, 玉米烘干机 系统的破碎率增值为 $%& , 该值是由各个单机的破 提升机为 +* & 6 碎累计构成, 即烘干机为 +* (& , 两者相加为 $* 3& , 其余为输送、 清选和入仓过程 ’, 中产生的不可见破碎,但对烘后仓的破碎未作具体 要求。若在烘后提升机的溜管上增加缓冲器,或在 烘后仓内增设叠落梯或缓冲导板等装置,可降低破 碎, 使单机和系统破碎率达到要求。此外, 也可以在 振动筛和提升机 ! )’ # 之间的溜管上接 $ 支管, 外接 在有运输条件时, 可通过带式输送 $ 台带式输送机, 机直接出粮, 避免后续破碎的发生。 ( 收稿日期: %++ 7 +’ 7 %8 ) ! 生击打破碎。 测试中发现, 烘后两台提升机 ) 和 )’ 均有破碎产生。 在提升机带速低于 %* +, - . 时, 个别 带速在 %* + / 提升机破碎率超过 +* & 的标准要求; 选用的烘干工艺不同, 其结果也不同。 %* (, - . 时, 一次降水幅在 $$& / $(& 时, 多 热风温度 0$(+1 , 数提升机破碎率指标合格; 热风温度2 $(+1 , 一次 降水幅 0$+& 时,大多数提升机破碎率超标,少部 分合格;当提升机带速 2 %* (, - .,降水幅和热风温 度正常的情况下,粮食破碎率还是超出标准的要 求。表 % 为 )’ 的进、 出机籽粒破碎率检验值, 其烘 干工艺如前, 温度为 $3+1 , 一次降水幅为 4* 5& , 带 破碎增率为 %* $& 。 速为 %* , - ., ! % # 畚斗深度过大或无回料挡板,畚斗卸粮不 表% 提升机 )’ 进、 出机玉米破碎率检验值 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ! 上接第 %% 页 # 稻秸、稻壳块等作燃料,既经济又实 降至下料位时, 就自动向烘干机供粮, 使烘干机始终 保持满粮稳定作业。 电控装置必须可靠, 电机应设有 过载保护装置, 并能实现手动和自动连锁控制, 排粮 机构应能实现调速或无级变速。温度控制是保证粮 食品质的关键,温控仪表应能显示热风温度及各段 粮温, 温度显示必须准确; 高温应能报警, 并能对热 风炉的燃料消耗量,热风供给量及引烟机和鼓风机 等进行控制, 以保证供给的热风温度相对稳定。 在线 水分测试仪和在线流量秤应在新建的烘干机上推广 使用。 烘干机的电、 温控装置及排粮生产率等应向智 能化控制方向发展。 ! 收稿日期: %++ 7 ++ 7 ++ # ! 用。 ( 附属设备的配备 烘干机要完成好烘干作业必须要配备一些附 属设备,烘干操作过程如果机械化程度高,自动控 制可靠,工人劳动强度就会大大降低。连续式烘干 机在储粮段应设上下料位器 ! 或溢流等 # , 流程中的 暂存仓应设满仓、空仓料位器,提升机应有自动停 机及堵塞报警装置等。有了料位器,当烘干机满粮 时, 上料位器工作, 供粮就会自动停止, 当机内粮食 ! #$$! 粮食流通技术 !

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