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谷物低温干燥机粮食作物干燥技术及其发展趋势
发布时间：2013-09-29 17:36 来源：未知
粮食干燥技术是农业储藏与保鲜加工重要技术之一。据统计，我国粮食收获后，每年因气候潮湿，湿谷来不及晒干或未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食高达5%，若按年产5亿t粮食计算，相当于损失2 500万l粮食。由此可见粮食作物干燥技术在农业上应用的重要性。我国七十年代以来，就积极开展粮食干燥机械的试验和研究，近来干燥技术越来越多应用于农业。本丈将从粮食干燥基本知识、粮食干燥设备各种类型、现状及发展趋势等方面介绍粮食干燥技术问题，以期使粮食干燥技术与机械在农业上得到更广泛应用。
一、粮食干燥基本知识
1、干燥原理。粮食干燥就是根据粮食平衡水分的原理，将粮食放在相对湿度低的空气（干燥介质）中，使粮食放出水分而干燥。但在常温下粮食放出水份的速度很慢，因此，要提高粮食和干燥介质的温度，降低干燥介质的相对湿度，增加干燥介质的流速，以加速粮食中水分的蒸发和干燥。在热力对流式烘干燥机中，是用加热空气（或烟遭气）作为载体，供给粮食升温及水蒸气蒸发所需热量，并将蒸发出的水分带走。即加热空气作为介质兼其载热体与载湿体的作用。在热力传导式、幅射式或高频电流式烘干机中，是通过传导、幅射或高频电场来供给粮食升温和水分蒸发所需热量，并另外通人空气（或加热空气）来带走粮食蒸发出来的水分。干燥过程是一个复杂的传热、传湿过程。通常这一过程分为4个阶段，即预热、水分汽化、缓苏和冷却。
2、粮食干燥作业优点及经济效益。于燥机械作业主要优点是：一是适时收获，减少田间损失，减轻劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率。二是防止自然干燥对粮食造成的污染，防止粮食霉烂。三是减少凉晒粮食的场地占用面积，提高土地利用率。四是提高了粮食品质，耐贮性和加工性更好。
粮食干燥作业要进行成本核算，以分析经济效益。成本包括折旧费，资金占用费，油、电等物料消耗，工时费、修理费等。为了便于分析，将成本分为作业成本和总成本。目前，一般规模经营的机械干燥作业总成本在粮食售价的1/10左右。粮食干燥加工作业能获得较好的经济效益。
二、粮食干燥设备各种类型
粮食干燥机械设备种类很多。按热传递方式分类，粮食干燥方法分为对流、传导和辐射干燥法三类。对流热力干燥法，热量传给粮食是靠干燥介质（加热空气或炉气）与粮食直接接触，以对流换热的方式来实现的。传导干燥法，主要依靠粮食和加热表面的直接接触，通过热传导的方式将热量传给粮食的。辐射干燥法，热量传给粮食是通过辐射的方式来实现的。联合干燥法是包括两种以上热传递方式。对流热力干燥法是应用最广的粮食干燥方法。应用对流热力干燥法的干燥设备，由被干燥物料运动状态、干燥介质温度、干燥介质流动方式的各种不同组合，有以下几种类型：
1，按介质温度和干燥速度分类。有低温慢速通风干燥，高温快速干燥。
2．按谷物运动状态分类。固定床（谷层）干燥、移动床干燥、流化床干燥沸腾床干燥、振动床干燥。
3+按谷物运动方向分类有顶流式干燥，逆流式干燥，横流式干燥，混流式干燥。
4．按作业方式进行分类，可将干燥设备分为周期性与连续性两种。
三、粮食干燥技术现状与发展趋势
1、国内、外谷物干燥机发展情况
我国粮食干燥机械的发展是从解放初期仿制日本、苏联等国外的干燥机开始的。干燥机仅在大型农场和粮库有所应用，70年代一些科研单位开始研制适合我国的中、小型干燥机型。它们大多适用于农场生产连队和农村生产队使用。80年代后，研制的干燥机械大多向多用化、小型化方向发展。在此期间，与干燥机械密切相关的干燥热源的研究也取得了进展，相继研制成功了热煤气发生炉、低热值汽化炉、稻壳煤气发生炉、固体燃料煤气发生炉、无管式热风炉、液化气热风炉和太阳能干燥装置等。90年代以来，大型粮库、国有农垦系统的种子和粮食生产基地，逐步装备起成套的谷物干燥设备，并与仓储、加工等设施配套成龙，成为我国粮食烘干机械的主要应用代表。同时也出现了干燥设备的专业化生产厂，一些农机研究部门和大专院校研究出了许多成果。1996年起，外国合资或独资公司经销的种子专用干燥机和通用型干燥机等也进入我国市场，市场前景看好，谷物干燥机械逐步走向成熟。
在日本，粮食烘干机械化是从50年代后期发展起来的。目前，日本的烘干机械化水平已达91. 8%，自然晾晒干燥仅占8.2%。日本烘干机主要有两种使用方式，一种是以农协为主建立的粮食烘干中心，另一种是农户联合或单户购买、使用小型烘干机。设备自动化程度高，粮食称重、检测、烘干过程控制等全部是计算机自动完成，烘干稻谷的成本（加工费）占稻谷价格的1/13到1/20。烘干中心除了为农户提供粮食烘干服务外，一般同时还提供加工、贮藏等服务，实行粮食烘干、加工、贮藏一条龙服务。一般专业农户采用几个农户联合购买小型烘干机或单户购买这种方式，以提高米质，增加收入为主。日本烘干机的研制开发正向节约能源、提高米质、降低噪声和有利环保的方向发展。远红外烘干机和太阳能搅拌通风干燥设备代表了发展方向。太阳能搅拌通风干燥设备目前尚处在试验示范阶段。该机不需要燃料，利用太阳热量，通过对谷物进行搅拌、通风，缓慢、均匀地干燥出高品位的谷物，具有操作简单、用途广、成本低以及维修方便等优点。
2、粮食干燥自动控制系统方面的发展
近期在谷物干燥机自动控制系统方面主要有以下一些成果。
谷物干燥机前馈加反馈智能Pl控制系统，对烘干机出粮水分进行在线控制，采用线性加非线性控制方式，这样的控制决策有利于解决控制系统中的稳定性和准确性的矛，盾解决控制系统中稳定性与准确性的矛盾，又能增强系统对确定因素的适应性
全自动远红外烘干机微机控制系统。这种控制系统有运行、停止、删除、退出，确认等功能键和数字键，可进行参数设定、系统运行等功能操作。微机控制远红外干燥机，能根据不同物料的干燥工艺，实现干燥过程的温度、湿度、时间的分阶段自动控制，使物料在整个烘干过程中，满足工艺要求，提高制品的质量。
粮食烘干机粮食水份在线测量技术。粮食烘干机在粮食烘干过程中，要根据粮食的水份含量，不断地调节烘干机的热风温度和热风流量，并不断地测量粮食中的水份含量，以保证粮食的烘干质量。目前，研究开发国产在线间接法水份测量装置有电阻式（电导式）、介电常数式（电容式）、红外线吸收式粮食水份测量装置，微波粮食水份测量装置和中子法粮食水份测量装置，声学方法粮食水份测量装置等。
法国SRD4800型烘干机烘后粮食水分自动控制，是根据烘干机的热量衡等定律原理实现的，即单位时间内进入干燥室的热量等于排出干燥室的热量。这台烘干机在降尘室上部有一只温度传感器，它与该烘干机的排粮系统相连锁。在排粮系统中，排粮速度（每分钟的排粮次数）分为快、中、慢三档。根据需要人为在每个档位上任意设定好时间后，排粮系统就会进入自动控制状态。
总之，粮食干燥技术与机械应用发展很快，有很多成熟粮食烘干机械设备。现在，我们面临着难得的发展机遇，农业和农村经济正进入新的发展阶段，粮食和其它主要农产品由长期供不应求转变为阶段性供大于求。这历史性跨越，为我国农业现代化建设实施可持续发展带来了新的机遇，也是粮食烘干燥技术发展良好时机。我们要推广应用粮食干燥技术及加快谷物烘干机械化发展，促进农业现代化建设。
