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对粮食烘干机烘干工艺的分析与探讨
发布时间：2013-09-26 08:54 来源：未知
0、前言
从1998年起，我国连续几次投巨资兴建国家粮食储备库。在建库的同时，配备了大量的粮食烘干机，这些粮食烘干机的采购基本上都是通过招投标方式，代表着我国粮食烘干机的发展方向，具有国内先进水平。2002年对辽宁省国储库现有粮食烘干机进行了比较全面的测试，现对其进行分析与探讨。
1、烘干方式
在辽宁省国储库建设中安装的粮食烘干机有顺流、顺逆流和混流三种烘干方式。
1.1顺流烘干方式
这种烘干方式是高温热风首先与最湿、最冷的粮食相接触，快速烘干粮食外层水分，经缓苏之后与稍低温度的热风接触，既可避免粮食温度过高，防止品质劣变，又相对地提高热能利用率，具有降水幅度大，单位热耗低的优点。但因粮层厚度大，需要配备高压风机，装机容量大。
在这种方式中，因角状盒排列方式不同，还存在两个不同点，一种是进出风的方向一致，另一种是进出风方向呈90度角，即进风方向与出风方向垂直。前一种方式，粮食进入烘干机后，其运动轨迹从上至下近似直线流出，水平方向位移较��；后一种方式，粮食进入烘干机后，不仅呈直线下落，而且水平方向也有较大的位移。从烘后粮食水分不均匀度结果分析，后一种比前一种方式要合理一些，见表1。
在实际应用中，若因追求大产量，提高热能利用率而使热风温度过高至超过规定范围，将会导致粮食受热温度超过变性临界值，使烘后粮食色泽偏暗，发芽率降低，品质下降。富通新能源不但生产销售木屑烘干机等锯末木屑成型机械设备，而且还大量销售颗�；�、木屑颗�；壬镏嗜剂铣尚突瞪璞�。
1.2顺逆流烘干方式
这种烘干形式是上二、三个烘干段采取顺流烘干方式，下二、三个烘干段采取逆流烘干方式。顺流式烘干可以快速大幅度的降低粮食的水分，而逆流烘干使得热风与缓苏后的粮食充分接触，提高降水速度，可适当降低烘干段高度。这种烘干方式有效地弥补了顺流或逆流烘干方式的不足，发挥了两种烘干方式的优势。
1.3混流烘干方式
采用这种形式的烘干机，由于进排气角状盒排列较密，热风和粮食的相对运动存在顺流、逆流和横流的烘干方式，因此为混流�；炝魇胶娓煞绞揭蛄覆惚�，相同条件下所需风机动力小，但粮食烘干时间长、缓苏时间短，易造成粮食温度过高，影响烘后粮食品质，同时因热风温度不能太高，热能利用率相对较低。
1.4烘干方式比较
从表2看出，三种形式的粮食烘干机，对粮食品质影响没有显著差别。从感官鉴定来看，混流式烘干后粮食色泽偏暗。
1.5热风主要参数对烘干的影响
在粮食烘干过程中，热风的温度及热风穿过粮层时的速度，对烘干过程影响较大。热风温度可在操作过程中进行调节控制；而热风穿过粮层的速度对己建成的烘干机则成为基本不可调控的参数，因此，热风穿过粮层时的速度应是设计烘干机时的重要参数。
从实测数据来分析，顺流烘干机因粮层最厚，所需配备的风机功率最大、风机全压最高、风速最低；顺逆流烘干机所需风机功率、风机全压和风速次之；而混流烘干机因粮层最薄，所需风机功率最小、风机全压最低、风速最大。
在实际操作中，顺流烘干机、顺逆流烘干机可以使用较高的热风温度，而混流烘干机使用的热风温度相对较低，其目的是保证不同烘干机型能得到基本相同的干燥强度。
热风的风量取决于处理量、降水幅度、热风温度和环境温湿度等因素，一般情况下热风穿过粮层的速度不宜超过6 m/s。
2、供风形式
所有厂家生产的烘干机均采用压入方式将热风送入烘干塔内；热风炉换热器供热风的方式有两种，一种为压入式，一种为吸出式。
2.1压入式
采用适当风压与风量的普通离心风机将自然冷空气吹入换热器，再将升温后的热空气吹入烘干塔的烘干方式，称作压入式。这种供热风方式使用过一段时间之后，即使换热器出现老化、破损、裂缝等现象，因其正压将风吹入炉膛，从而排除了将炉膛内的火带入烘干塔的可能，从根本上解决了因火进入烘干塔而着火的弊端，热风机的功率相应降低。
从测定结果来分析，在热风管道的同一截面上，温差最高可达50～60℃。分析其原因，换热器靠近炉膛一端的温度高，热风温度也高，离炉膛远的一端温度较低，热风温度也较低。由于热风管道为方形，使热风流动性不如圆形的流畅，从而造成烘后粮食水分不均匀度更大一些。在这种压入供热风的方式中，可以在热风管道中加一风叶，使其在风压下自由转动，从而搅匀风的温度，减小热风管道中风的温差。
2.2吸出式
采用相应压力与风量的引风机将自然冷空气吸入换热器，升温后再吸出并吹入烘干塔的供风方式称为吸出式。该种方式为现行烘干机中最为普遍使用的方式，对热风炉密封性能要求低，制造方便，容易实现。其不足为使用过一段时间之后，换热器将会出现老化、破损、裂缝等现象，加上负压引风，容易将炉膛内的火吹入烘干塔内，造成烘干塔着火．同时对引风机的性能要求较高，装机容量相应较大。
在这种方式中，还有将换热器放置在锅炉房之外的，既便于更换设备，又节约建筑面积，但须加强保温措施。
从测定结果来分析(见表4)，在热风管道的同一截面上，温差不大，最高为26℃，送入烘干塔的热介质温度均匀，从而保证了烘后粮食品质与水分的不均匀度。
3、冷却方式
3.1顺逆流压入式冷却
冷却段采用顺逆流冷却方式，两个冷却段中，上段为逆流冷却，下段为顺流冷却。冷却风机将自然冷风直接压入冷却段，因其为正压，使得塔内各处均有冷风的作用，冷却效果均匀、显著。
3.2顺逆流吸出式冷却
冷却段为顺逆流式冷却，冷却风机将冷却段中的热介质吸出，因其为负压，易造成“短路”现象，冷却效果不均，并且吸出式冷却有可能将加热段的热风吸入，从而降低冷却效果。
3.3吸出、压入相结合方式
冷却风机通过吸气方式对烘干塔最下层冷却段的烘干粮食进行冷却，被吸出的空气温度升高、湿度增大，冷却风机将温度和湿度都升高的空气正压吹入上部冷却段继续冷却粮食，冷却后的粮食温度偏高。
从表6的测试结果看出，吸压相结合式的最为不妥，烘后粮食温度最高：而顺逆流压入式与顺逆流吸出式，差别不十分明显。
4、排粮机构
烘干塔排粮机构可分为平面往复运动式排粮机构和叶轮式排粮机构两种。
4.1 平面往复运动式排粮机构
平面往复运动式排粮机构采用无级调速机械传动结构。粮食在重力作用下自由下落，通过排粮板的往复运动，将烘干后的粮食排出塔外。调节排粮板的运动速度和间隙可以调节流量，但操作技巧性强，不易掌握。在实践中发现，平面往复运动式排粮机构对烘玉米中杂质的适应性较好，通过调节排粮板的间隙及排粮板的往复速度来调节流量，易保证出机粮水分的均匀性。这种方式调节空间大，有回旋余地，杂质不易堵塞、易清理。
4.2 叶轮式排粮机构
叶轮式排粮机构采用无级调速机械传动结构，通过叶轮强制转动将粮食排出塔外，调节叶轮转速达到调节流量的目的，操作简单，易于掌握，但调节范围有限；通过观察，叶轮及轴易被麻袋线等杂质缠绕，造成局部堵塞，且不易清理，导致烘后粮食水分不均。
5、问题探讨
通过对上述几种烘干方式、冷却及排粮方式的分析，笔者建议，采用顺流与逆流相结合的烘干方式，进风与出风角状盒呈90。夹角排列，以增强烘干塔内外侧粮食的流动性，特别适于东北地区高水分玉米的烘干，其优点为降水幅度大、产量大、烘后粮食水分均匀，热耗低；冷却段建议采用压入式、顺逆流相结合的冷却形式，既可以避免最高温度的粮食与最冷的冷风相接触，降低裂纹率，又可以相应降低冷却段的高度，使烘后粮食被充分冷却，冷却效果较好：对于排粮机构，建议采用，对烘干粮食中杂质的适应性好、调节空间大、易清理、对粮食无挤压的平面往复运动式机构。
上述为笔者的一些见解，有不妥之处，愿与同行商榷。
