摘要:概述了中國稻穀幹燥技術設備的現狀,重點介紹了連續式順逆流稻穀幹燥係統的工藝流程、幹燥機結構、配套機械設備、電控係統、熱風爐的配置及其它新技術的應用,並對中國稻穀幹燥技術設備發展前景進行了展望。
關鍵詞:稻穀幹燥;順逆流;幹燥機
中國稻穀產量世界第1,種植麵積占傘國耕地麵積的1/4,達到3 300多萬公頃,2007年中國稻穀產量1.85億噸左右。稻穀幹燥是關係到質量和數量損失的關鍵控製環節。目前,我國稻穀幹燥主要是自然晾曬、機械幹燥、就倉幹燥3種(zhong)類(lei)型(xing)幹(gan)燥(zao)方(fang)法(fa)並(bing)存(cun)。其(qi)中(zhong),稻(dao)穀(gu)機(ji)械(xie)化(hua)幹(gan)燥(zao)和(he)就(jiu)倉(cang)幹(gan)燥(zao)在(zai)東(dong)北(bei)和(he)南(nan)方(fang)有(you)較(jiao)多(duo)的(de)應(ying)用(yong),由(you)於(yu)中(zhong)國(guo)農(nong)業(ye)的(de)不(bu)斷(duan)進(jin)步(bu),以(yi)及(ji)國(guo)家(jia)對(dui)糧(liang)食(shi)生(sheng)產(chan)的(de)日(ri)益(yi)重(zhong)視(shi),現(xian)代(dai)化(hua)的(de)糧(liang)食(shi)幹(gan)燥(zao)技(ji)術(shu)與(yu)設(she)備(bei)得(de)到(dao)進(jin)一(yi)步(bu)發(fa)展(zhan)。
1、中國稻穀幹燥技術設備的現狀
1.1中國稻穀幹燥技術的研究現狀
中(zhong)國(guo)對(dui)稻(dao)穀(gu)幹(gan)燥(zao)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)探(tan)索(suo)一(yi)直(zhi)在(zai)積(ji)極(ji)的(de)進(jin)行(xing),並(bing)向(xiang)多(duo)方(fang)位(wei)和(he)深(shen)層(ceng)次(ci)發(fa)展(zhan)。曹(cao)崇(chong)文(wen)對(dui)稻(dao)穀(gu)幹(gan)燥(zao)機(ji)理(li)和(he)技(ji)術(shu)進(jin)行(xing)了(le)較(jiao)為(wei)全(quan)麵(mian)的(de)研(yan)究(jiu)。李(li)傑(jie)-射、劉啟覺抽:等對稻穀幹燥的生產工藝進行了不斷的探索,並將成果產業化推向市場。分別對多種形式的紅外稻穀幹燥進行7探索,得到r紅外稻穀幹燥的部分規律和特性。等對微波幹燥稻穀進行了研究,董鐵有提出:在均勻平鋪載荷狀態下,存在臨界厚度,稻穀和糙米的臨界厚度分別約為20mm和17mm。liumuhuadengyongbolihuazhuanbianlilunlaijieshiguwuliewenchanshengjili,renweidaogukelizaiyidingtiaojianxiahuicunzaiyinshuifenhewendubianhuayinqidebolihuazhuanbian,youcishideqiwulitexingbiancui,zaizugoudashuifentidudeyingxiangxiachanshengbaoyaoxianxiang。lichangyouduidaoguganzaoshuifenzaixianjiancejishujizhuangzhijinxingleyanjiuhesheji,bingjinxingleshidiyingyong,kaozhenglejiancejishuhezhuangzhidekekaoxingheshiyongxing,zaixianjiancewucha<0.5%。鄭zheng先xian哲zhe等deng進jin行xing了le稻dao穀gu幹gan燥zao溫wen度du對dui稻dao米mi食shi味wei品pin質zhi影ying響xiang規gui律lv的de研yan究jiu,試shi驗yan結jie果guo表biao明ming,幹gan燥zao溫wen度du是shi導dao致zhi稻dao米mi食shi味wei下xia降jiang的de主zhu要yao因yin素su。高gao溫wen幹gan燥zao後hou稻dao米mi脂zhi肪fang酸suan和he直zhi鏈lian澱dian粉fen含han量liang升sheng高gao,蛋dan白bai質zhi含han量liang變bian化hua不bu顯xian著zhu,內nei部bu結jie構gou由you有you序xu排pai列lie變bian得de雜za亂luan無wu序xu,並bing提ti出chu了le稻dao穀gu臨lin界jie幹gan燥zao溫wen度du與yu初chu始shi含han水shui率lv關guan係xi式shi。
1.2中國稻穀幹燥設備發展現狀
目前,中國生產實踐中常用的稻穀機械幹燥設備,仍以對流傳熱方式為主,可分為連續式和間歇式兩大類:連續式幹燥設備主要有:混流十燥機、順流十燥機、順逆流幹燥機、順混流幹燥機、橫流幹燥機、組合幹燥機等;間歇式幹燥設備主要有:橫流循環幹燥機、組合循環幹燥機、同tong定ding床chuang幹gan燥zao設she備bei。另ling外wai,正zheng在zai研yan究jiu試shi驗yan中zhong的de還hai有you真zhen空kong低di溫wen幹gan燥zao機ji,該gai機ji利li用yong低di壓ya下xia水shui分fen的de氣qi化hua溫wen度du降jiang低di的de原yuan理li,實shi現xian糧liang食shi的de節jie能neng和he保bao質zhi幹gan燥zao。
上述幾種機型中,連續式順逆流稻穀幹燥機是各方麵較成熟的先進機型。具有處理量大(單台可達l 200 t/d),幹燥質量好(各種指標明顯優於國家標準)、降水幅度大(一次可達1 0%以上)、穩定性能好、運行成本底、操作靈活方便等優點,在我國東北地區的生產中已經有較多的應用。
1.3東北地區連續式順逆流稻穀幹燥技術設備簡介
1.3.1工藝流程
連續式順逆流幹燥機依據稻穀幹燥降水規律,采用“順流一逆流”的組合幹燥工藝,並根據糧食受熱溫度規律實行“分段變溫幹燥”,各幹燥段之間設計有緩蘇段,“幹燥一緩蘇”交替進行。在頂層的十燥段采用較高的熱風溫度使初始潮糧快速有效升溫,並帶走一部分表麵水分;中層幹燥段采用中等熱風溫度去除大量水分;jingguoyibuganzaoduanhou,liangshiziliwendushenggao,dicengganzaoduancaiyongjiaodiwendujikedadaoquchuzailianglineibuxifulijiaoqiangdeshuifenyibimianliangwenguogaodemude,baowangledaoguganzaopinzhi,zuihoujingguolengqueduandechongfenlengque,dadaoanquanshuifenhechuzangwendudechujiliangshikeyizhijierukuchucun。gaijijiang“順流”、“逆流”幹燥工藝優化組合運用,達到最佳效果。
1.3.2幹燥機結構
幹燥機采用塔式鋼結構,以型鋼、鋼板為骨架,采用積木式組合、疊加連接而成,經計算機輔助設計,創建i維(wei)模(mo)型(xing)實(shi)體(ti),對(dui)虛(xu)擬(ni)原(yuan)形(xing)進(jin)行(xing)動(dong)態(tai)測(ce)試(shi),確(que)保(bao)了(le)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)的(de)科(ke)學(xue)合(he)理(li),實(shi)現(xian)結(jie)構(gou)最(zui)優(you)化(hua),達(da)到(dao)強(qiang)度(du)高(gao),重(zhong)量(liang)輕(qing),用(yong)料(liao)省(sheng)的(de)目(mu)的(de)。機(ji)體(ti)包(bao)括(kuo)6個幹燥段.6個緩蘇段,1個儲糧段,1個冷卻段,1個排糧段。每兩個幹燥段配1台風機,其溫度可單獨控製,形成3個ge變bian溫wen幹gan燥zao單dan元yuan,符fu合he稻dao穀gu幹gan燥zao質zhi熱re交jiao換huan特te性xing。幹gan燥zao段duan內nei有you通tong風feng節jie或huo進jin出chu氣qi角jiao狀zhuang管guan形xing成cheng順shun流liu或huo逆ni流liu幹gan燥zao,保bao證zheng了le布bu風feng均jun勻yun,幹gan燥zao糧liang食shi後hou的de水shui分fen不bu均jun勻yun度du明ming顯xian優you於yu國guo家jia標biao準zhun。冷leng卻que段duan采cai用yong逆ni順shun組zu合he冷leng卻que,極ji大da的de降jiang低di了le稻dao穀gu的de爆bao腰yao率lv。排pai糧liang段duan采cai用yong了le雙shuang層ceng料liao鬥dou排pai糧liang技ji術shu,由you數shu字zi變bian頻pin器qi控kong製zhi六liu葉ye輪lun轉zhuan速su精jing確que調tiao整zheng糧liang食shi流liu量liang。
1.3.3配套機械設備
(1)提升機。提升機采用軸裝式減速機、組合一體角帶、高強度聚酯尼龍帶,保證J設備運行安全、可靠、故障率低。采用重力式張緊裝置,自動調節皮帶張緊度,裝配專用傳感器,可有效防止堵料、跑偏,同時有失速報警功能並及時停車保護。為了減少糧食破碎,特別采用r新技術——柔性接觸技術,有效降低糧食破碎,保證稻穀幹燥質量。
(2)塔體和熱風道外飾。塔體和熱風道采用通體保溫,外覆彩色鋼板,耐腐蝕性高,同時熱損失率低,起到節能效果。
(3)風機。風機n十輪采用錳鋼製造,百葉窗式配風門,進風溫度町以調節控製,熱風溫度易於掌控,靈敏度高,可完全滿足變溫幹燥的需要。
(4)輸送機。輸送機采用鼠籠尾輪、EP200聚脂尼龍帶、無縫對接技術和柔性拋料技術,有效降低稻穀破碎。
(5)清理篩。采用稻穀專用清理篩,可去除100%的粗雜和40%的細雜。
(6)溜管。幹燥機流程中安裝有旁通溜管,可根據需要,靈活調整工藝流程。溜管底部和側麵安裝有10 mm厚聚氨酯耐磨襯板,增加溜管耐磨度,並運用了“緩衝節”防碎和防堵料技術,保證了係統工作的安全可靠性。
1.3.4控製和電器係統
(1)控製台。采用琴式操作台和直觀模擬屏,所有機電設備的運行狀況和儀表電器的工藝參數清晰可控。整個係統使用“安全保護”、“聲光報警”、“電器聯鎖”裝置,可以實現“無人操作”狀態;係統還設置有“穩定工作”模式,可對設備運行狀態實時遠程控製,保證設備處於最佳運行狀態,幹燥質量優良。
(2)水分監測。采用糧食水分智能檢測儀,在出糧口安裝有水分變送器,出機糧食水分每8s刷新一次顯示數據,溫度每l min刷新一次數據,可在線監測烘後糧水分和溫度,並具有數據存儲和打印功能,對異常數據實時反饋,保證糧食安全。
(3)溫度控製。各段風溫數字顯示,可即時人工調整作業狀態,也可運用熱風溫度自動調整技術,自動調整熱風溫度.控製幹燥質量。
(4)料位顯示。彩色可視料位監視器與阻旋式機械料位器相結合,保證塔內料位處於正常限位,確保設備安全穩定運行。
(5)流量控製。幹燥機排糧機構采用數字式變頻調速器調節轉速,流量可在設計處理最的70%-200%範圍內無級調節,能根據不同幹燥條件,靈活變動幹燥工藝。
(6)電器安全控製。配備先進的電機軟啟動器,更好的保護電機,延長使用壽命。配備有自藕降壓裝置,大於15 kW電機均為降壓啟動,並配備多種自動安全保護裝置,確保安全運行。
1.3.5熱風爐
(1)熱風爐整體。采用機械燃燒熱風爐,進行微負壓燃燒,可燃燒Ⅱ類煙煤或稻殼,燃燒充分,燃燒效率達90%以上。
(2)換熱器。采用新型快裝式換熱器,全鋼式結構,維修方便。高溫段采用耐熱不鏽鋼管製造,延長使用壽命,提高換熱效率,換熱效率達80%以上。
(3)上煤機。采用整煤篩選技術,從煤堆直接輸送至煤鬥內,可自動濾掉大煤塊,人工作業強度低,工作環境優良。
(4)其它設備。爐排采用諧波減速機構,轉速和煤層均可任意調節。引風機、鼓風機采用低噪聲中壓風機,作業噪聲汙染低。熱風爐溫度與鼓風機啟動等有效聯鎖,自動控製供熱溫度,係統可在“手動”或“自動“兩種狀態進行工作。
1.3.6其它新技術的應用
(1)安保措施。係統采用了HPL噴(pen)淋(lin)消(xiao)防(fang)滅(mie)火(huo)專(zhuan)利(li)技(ji)術(shu),並(bing)在(zai)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)多(duo)個(ge)部(bu)位(wei)安(an)裝(zhuang)監(jian)控(kong)傳(chuan)感(gan)器(qi),同(tong)時(shi)配(pei)備(bei)有(you)聲(sheng)光(guang)報(bao)警(jing)裝(zhuang)置(zhi),整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)處(chu)於(yu)全(quan)程(cheng)監(jian)控(kong)之(zhi)下(xia),從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing),確(que)保(bao)人(ren)員(yuan)、糧食、設備“三安全”。
(2)節能減排幹燥技術。①可采用基於糧食幹燥係統“三大廢氣(餘熱)”——爐子尾氣、冷卻廢氣、幹燥廢氣(餘熱)回收再利用的節能環保技術,綜合節能可達8%以上。②可通過清理和吸風除塵最大限度的去除濕糧中的雪麵、冰塊和雜質,降低幹燥機的熱耗。
(3)環保除塵技術。①幹燥機加廢氣道,廢氣集中沉降後高空排放,環保效果明顯。②在濕糧投料口、初清篩、烘前倉下皮帶機進出料口設置吸風點,最大限度的去除原糧中的雜質,避免在於燥過程中這些雜質被廢氣帶出對環境造成影響。
1.4中國稻穀幹燥技術展望
1.4.1 優化大型稻穀幹燥係統新型工藝流程
目(mu)前(qian)稻(dao)穀(gu)幹(gan)燥(zao)係(xi)統(tong)工(gong)藝(yi)研(yan)究(jiu)創(chuang)新(xin)緩(huan)慢(man),幹(gan)燥(zao)質(zhi)量(liang)仍(reng)然(ran)有(you)待(dai)提(ti)高(gao),深(shen)入(ru)分(fen)析(xi)稻(dao)穀(gu)幹(gan)燥(zao)傳(chuan)熱(re)傳(chuan)質(zhi)及(ji)幹(gan)燥(zao)工(gong)藝(yi)特(te)性(xing),研(yan)究(jiu)優(you)化(hua)最(zui)佳(jia)工(gong)藝(yi)組(zu)合(he),發(fa)現(xian)新(xin)型(xing)幹(gan)燥(zao)工(gong)藝(yi)、提高熱能利用率,提高稻穀烘後品質是必然趨勢。
1.4.2 自動控製技術與稻穀幹燥技術設備結合
目前,大型稻穀幹燥係統自動控製水平仍有很大提高空間,許多操作仍然以人為經驗進行,幹燥品質、能耗、產量等存在較多人為因素影響。由於稻穀幹燥過程的複雜性、時(shi)變(bian)性(xing)和(he)非(fei)線(xian)性(xing),給(gei)傳(chuan)統(tong)控(kong)製(zhi)的(de)應(ying)用(yong)帶(dai)來(lai)很(hen)多(duo)困(kun)難(nan)。應(ying)研(yan)究(jiu)適(shi)合(he)大(da)型(xing)稻(dao)穀(gu)幹(gan)燥(zao)係(xi)統(tong)白(bai)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong),比(bi)如(ru)幹(gan)燥(zao)模(mo)糊(hu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong),將(jiang)幹(gan)燥(zao)技(ji)術(shu)與(yu)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)充(chong)分(fen)結(jie)合(he),提(ti)高(gao)稻(dao)穀(gu)幹(gan)燥(zao)精(jing)度(du),提(ti)升(sheng)烘(hong)後(hou)品(pin)質(zhi),降(jiang)低(di)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du),充(chong)實(shi)稻(dao)穀(gu)集(ji)約(yue)化(hua)幹(gan)燥(zao)的(de)科(ke)技(ji)含(han)量(liang)。
1.4.3提高稻穀集約化幹燥節能減排水平
稻(dao)穀(gu)幹(gan)燥(zao)是(shi)產(chan)後(hou)領(ling)域(yu)的(de)耗(hao)能(neng)大(da)戶(hu),目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)的(de)稻(dao)穀(gu)幹(gan)燥(zao)設(she)備(bei)節(jie)能(neng)措(cuo)施(shi)還(hai)較(jiao)落(luo)後(hou),集(ji)約(yue)化(hua)幹(gan)燥(zao)可(ke)以(yi)研(yan)發(fa)應(ying)用(yong)有(you)效(xiao)的(de)節(jie)能(neng)環(huan)保(bao)措(cuo)施(shi)。研(yan)究(jiu)開(kai)發(fa)廢(fei)氣(qi)利(li)用(yong)裝(zhuang)置(zhi),能(neng)有(you)效(xiao)提(ti)高(gao)節(jie)能(neng)效(xiao)果(guo);設計安裝廢氣粉塵排出裝置,能提高環保效果;研發新型燃料熱源裝置,能提高幹燥供熱係統能量利用率,減少對化石能源的依賴。
1.4.4發展完善適合新農村使用的小型高效稻穀保質幹燥機
隨著工廠化農業和集約化農業的發展,特別是隨著城鄉“二元”結構的破除和新農村建設政策的出台,我國糧食生產模式也將發生變化。發展適合新農村使用的“高效、低廉、保質、節能”的小型糧食幹燥設備及配套熱源係統是今後糧食幹燥技術設備發展的必然趨勢。
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