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粮食干燥烘干机试验中单位耗热量和干燥能力折研究
发布时间：2013-07-07 07:53 来源：未知
前言
我国是世界上最大的粮食生产国，粮食年产总量达5亿吨。但是每年由于收获季节天气阴雨以及干燥设备不足而造成粮食的霉变损失高达5%．我国的粮食干燥设备和技术，经过30多年的发展，已具有一定的水平，在农业现代化建设中发挥了重要作用，但是，与我国对干燥设备的需求相比，还存在较大的差距，以水稻烘干为例，日本全国水稻干燥烘干机的保有量已达110万台，稻谷干燥烘干机械化水平达90%以上，而我国机械烘干的稻谷不到1%。稻谷干燥设备不到一万台。
造成上述差距的原因是多方面的，其中粮食干燥技术标准的研究工作落后也是一个重要原因，目前我国仍采用80年代国家标准（如粮食烘干机试验方法粮食烘干技术条件），其中的某些条件和指标已不适应当前干燥烘干机发展的需要，例如现有标准中缺乏干燥烘干机生产能力和单位热耗的折算方法，有些有关干燥品质的指标不够完善合理，有些指标未规定统一的测试方法，有些指标比较落后，因而制约了粮食干燥新设备、新工艺的开发、推广和应用。
国际上粮食干燥技术标准已经修订了多次，如IS011520-1：1997，农业粮食烘干机烘干性能的测定，又如IS011520-2:2001，在这些新的干燥技术标准中都有主要干燥性能参数的折算方法，采用的模型和公式多达数十个，由于它是一个比较复杂和难解决的问题，在我国粮食干燥技术标准中尚无这方面的规定。
粮食干燥是一个非常复杂的加工过程，影响因素多，干燥条件多变，其中的影响因素有介质参数（如热风温度、热风风量和热风湿度）、粮食参数（如粮食类别、粮食水分、粮食温度和粮食流量）、环境条件（如大气温度和大气湿度）、干燥工艺（如顺流干燥、逆流干燥、横流干燥、混流干燥）以及干燥烘干机的结构参数。
一台粮食干燥烘干机可能在很低的环境温度下(零下20℃)工作，也可能在高达30℃环境条件下工作，其工作性能完全不同，甚至相差甚远。所以必需将测得的性能指标进行折算，折算到一个统一的公认的干燥条件，该项标准的研究制定，需要针对不同环境条件、粮食条件，如大气温度、大气相对湿度、粮食初始水分、终了水分、降水幅度、粮食类别、品质、加热方式、热风温度、热风相对湿度、热风量、干燥方式等一系列参数进行大量的试验验证，因此，形成正式国家标准难度较大。最有可能的成果方式是完成研究报告，给出并非完全准确的折算系数，作为指导性技术文件公布试行的标准条件，再进行比较和评价。因此干燥烘干机生产能力和单位热耗的折算是一个十分重要的标准。
单位耗热量和烘干能力是粮食烘干设备的关键指标。对于不同类型、甚至同一类型的粮食烘干设备，若其验收工况条件存在差异，必须通过有关折算系数，将其折算到标准工况条件下，才能进行单位耗热量和烘千能力的判定、比较。目前，我国尚无统一的烘干单位耗热量与烘干能力折算系数规范。本课题将对折算系数进行研究，研究制定折算系数统一国家标准。
粮食烘干单位热耗和烘干能力折算一直是困扰对粮食干燥烘干机进行性能评价、鉴定的重要问题，多年来由于研究工作量大和科研经费缺乏，此问题一直没有解决。黑龙江农垦科学院提出了一个解决方法，但是由于不能适用于多种干燥工艺和机型以及标准条件和机型选的不够合理而未能成为国家标准。本文在深入分析和研究国内外现有干燥技术研究成果的基础上，通过试验和理论分析，确定折算的标准烘干条件，给出各种烘干机型和不同粮食干燥时的折算系数的计算方法和使用条件。粮食干燥烘干机热耗和生产能力的折算方法。
粮食干燥烘干机使用中的一个问题是，粮食的初水分是经常变化的，为了达到要求的终水分，需要经常调整粮食流量（生产能力），为了比较粮食干燥烘干机性能的好坏也需要知道干燥烘干机的生产能力，因此，必须进行折算。我们认为利用计算机模拟方法进行干燥烘干机热耗和生产能力的折算是一个较好而且可行的方法．即建立粮食干燥过程的数学模型，编写干燥模拟程序，在计算机上进行模拟计算，最后得出折算系数。
此法的优点是通用性好，可以计算不同机型（顺流，逆流、横流和混流干燥烘干机）和不同粮食（玉米，小麦，水稻）的干燥性能和折算系数，可对任何干燥条件进行折算，计算速度较快，各种干燥工艺都可以使用。
该方法的缺点是模拟方法还不够普及，掌握该方法需要一定的计算机基础，干燥烘干机使用人员一般没有这种软件，此外，干燥过程的数学模型还不够精确．以后应加强这方面的研究，
模拟方法的计算步骤如下：
a)建立干燥过程的模型
b)开发各种粮食干燥工艺的计算机模拟程序；
c)利用模拟程序计算标准条件下干燥烘干机的热耗和生产能力；
d)模拟计算非标准条件下的热耗和生产能力；
e)计算热耗和生产能力折算系数；
f)对干燥烘干机性能进行折算。
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