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干燥后玉米水分不均匀度影响因素的分析与建议
发布时间：2013-10-09 08:44 来源：未知
0、前言
在东北地区，玉米干燥烘干机的使用解决了高水分玉米降水的问题，但在使用过程中，经常会遇到干燥后玉米水分不均匀度高的问题。而在《玉米》GB1353 -1999、《淀粉发酵工业用玉米》CB/T8613 -1999及《饲料用玉米》GB/T17890 - 1999标准中，均没有关于水分不均匀度的规定，这也是水分不均匀度没有得到粮食干燥生产厂商和用户重视的主要原因。
在粮食仓储业中，干燥后粮食水分不均匀度的高低，对粮食长期储存保管有直接影响。干燥后玉米水分不均匀度高，将导致玉米在长期储存保管过程中产生水分转移现象的发生，不利于玉米长期安全储存保管。为此，2002年我们对顺逆流式和混流式两种类型十余台玉米干燥烘干机，进行全面技术性能测试，2003年对顺流式、横流式、双塔玉米干燥烘干机及小型玉米干燥烘干机，进行考察与部分技术性能测试，对玉米干燥烘干机技术条件进行分析，以便找出影响干燥后玉米水分不均匀度的主要因素，使干燥烘干机发挥最佳功效。
1、测试标准
《烘干机系统验收技术规程》（国家粮食局发）
《粮食干燥烘干机试验方法》CB6970 -86
《连续式粮食干燥烘干机》GB/T16714 -1996
《粮食烘干机操作规程》LS/T1205 - 2002
《通风机空气动力性能试验方法》GB1236 - 85
《粮食、油料检验扦样、分样法》GB5491 - 85
2、测试方法
在CB6970 - 86标准中规定，粮食经过一次干燥过程后，在横断面的不同位置上（不少于5点），同时接取出机粮食样品，分别测定含水率，最大含水率与最小含水率之差值，即为干燥水分不均匀度。在GB/T16714 - 1996标准中规定，测定干燥不均匀度取样，应在冷却段与排粮装置中间的同一平面内选取可能产生干燥不均匀的5个位置取样，次数不少于3次，在测试周期内等间隔进行，并计算出每次5个位置样品含水率的最大差值。在LS/T1205 - 2002标准中规定，进机粮食水分不均匀度≤3qo，烘后水分不均匀度≤2%。
我们在玉米水分不均匀度测定时，按GB5491 -85、GB/T16714 - 1996标准和国家粮食局下发的《烘干机系统验收技术规程》要求，根据角状盒和干燥塔的规格来设计、制作扦样器。扦取进机玉米水分不均匀度样品时，为更加全面地了解情况，在干燥塔最上层角状盒段，取9个以上均匀分布的扦样点，在测试周期内，在各扦样点表层分3次等间隔进行取样。扦取干燥后玉米水分不均匀度样品时，在干燥塔最下层角状盒段，扦样点分布与扦样方法同进机玉米。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�；⒛拘伎帕；壬镏嗜剂铣尚突瞪璞�。
每个取样点扦取的玉米，按CB/T5497 - 85标准，分别进行含水率测定，计算最大含水率与最小含水率之差值，玉米水分不均匀度测试结果见表1。
3、测试结果分析
3.1 影响玉米干燥后水分不均匀度的因素
影响玉米干燥后水分不均匀度的因素很多，主要有：玉米品种、形状和组织结构，容重，原粮水分、原粮水分不均匀度，一次降水幅度，干燥能力、干燥强度、干燥周期，单位耗热量，干燥介质的温度与相对湿度，干燥介质在粮层内的运动速度，粮层厚度，干燥介质加热粮食的时间及工艺设备等诸多因素。
3.2对测试数据的分析
通过对测试数据整理、分析发现，原粮水分，一次降水幅度，干燥能力、干燥周期，单位耗热量，干燥介质的温度、相对湿度及干燥介质加热粮食时间等因素，对干燥后玉米水分不均匀度几乎没有影响。
测试结果表明，虽然两种干燥方式的进机玉米水分不均匀度都不符合LS/T1205 - 2002标准的要求，但比较而言，用混流式玉米干燥烘干机干燥后玉米水分不均匀度要比顺逆流式玉米干燥烘干机干燥后玉米水分不均匀度低很多，但是，通过作数据分析图发现，进机玉米水分不均匀度的高低对干燥后玉米水分不均匀度影响并不大，经汇总和干燥方式的分类数据分析图来看，它们之间不呈相关关系。
将单位风量、干燥强度与干燥后玉米水分不均匀度测试结果，通过作数据分析图发现，两因素对干燥后玉米水分不均匀度有一定影响（见图4、7），趋势线中水分不均匀度从6%降至2%，表面看呈负相关，但经干燥方式分类数据分析图来看，它们之间不呈相关关系（分别见图5、6与8、9），因此，它们不是产生水分不均匀度的主要因素。
3.3对相关类型干燥烘干机的测试、分析
鉴于上述情况，2003年对顺流式、横流式、双塔玉米干燥烘干机及小型玉米干燥烘干机，进行考察与部分技术性能测试。
在对顺流式玉米干燥烘干机的调查分析中发现，因角状盒排列方式存在两种形式，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。
其玉米水分不均匀度测试结果表明，后一种比前一种方式要合理一些，测试结果见两种顺流干燥方式干燥结果的比较表（即表2）。分析认为，前一种方式，玉米进入干燥烘干机后，其运动轨迹从上至下近似直线流出，水平方向位移较小；后一种方式，玉米进入干燥烘干机后，不仅呈直线下落，而且水平方向也有较大的位移。
对横流式玉米干燥烘干机的调查分析中，发现干燥后玉米水分不均匀度也很低。因其在塔内设置了三道折流装置，折流装置使玉米在干燥塔内进行了重新分布组合，有利于玉米的均匀干燥，并且塔体外设置挡风罩，使干燥塔的干燥效果不受外界风速、风向的影响。
通过对双塔式玉米干燥烘干机测试发现，第一干燥塔干燥后玉米水分不均匀度达10%，第二干燥塔干燥后玉米水分不均匀度在2%以内。分析认为，玉米从第一塔进入第二塔过程中，重新进行了分布组合，这样是有利于均匀干燥玉米的。
对小型玉米干燥烘干机调查分析，发现干燥后玉米水分不均匀度非常低。其干燥段仅为一段，通过几次循环后，玉米在塔内多次进行分布组合，这样更加有利于均匀干燥玉米。
3.4对工艺设备结构的分析
混流式干燥烘干机因单个干燥段较短，玉米在排粮机构的作用下，在塔内既作匀速下降运动，又有较大的横方向运动，产生了翻炒效果，并且因为混流式干燥段较多，使翻炒效果更明显，产生干燥后玉米水分不均匀度较低的结果。
顺逆流式干燥烘干机，单个干燥段较长，玉米在排粮机构的作用下，在塔内基本上呈直线匀速下降，基本上没有翻炒效果，并且干燥段少，即使有也不显著。
通过水稻干燥烘干机和横流式干燥烘干机的干燥结果，证明上述观点可以成立。设想如果将顺逆流式干燥烘干机的各干燥段分别设置为独立的干燥塔，其干燥后玉米水分不均匀度应该很低。
3.5对工艺参数相关性的分析
随着穿越粮层风速的增加，干燥后玉米水分不均匀度下降明显。穿越粮层风速与干燥后玉米水分不均匀度是否呈线形关系，对其作相关关系分析，具体数值见表3。
因R= 0.813>0.514=R0.05，故在a=0.05的显著性检验水平上，说明穿越粮层风速与干燥后玉米水分不均匀度呈线性关系明显。又因随着x的增加y减少（见图Il），因此，呈负相关。
通过对干燥方式的分类分析，混流干燥方式因粮层薄，气流穿过速度快，加上翻炒效果，使粮食与热风充分接触，产生水分不均匀度低的结果。顺逆流与顺流干燥方式的情况与混流式则相反。
但是，随着穿越粮层风速的增加，粮食干燥的单位耗热量也随之增加。
通过对穿越粮层风速与单位耗热量相关检验计算，结果R =0. 638，表明呈线性关系明显。因此，在考虑降低干燥后玉米水分不均匀度，而提高穿越粮层风速的同时，应考虑单位耗热量随之增加的问题。
如上进行原粮水分不均匀度、单位耗热量和干燥强度对干燥后玉米水分不均匀度相关检验计算，R分别等于0. 053,0. 253和0.491，结果表明它们均不呈线性关系。
4、分析结论
4.1 干燥烘干机工艺结构对干燥后玉米水分不均匀度起主要影响作用。
4.2穿越粮层风速和粮层厚度是影响干燥后玉米水分不均匀度的主要因素。
4.3原粮水分不均匀度、干燥强度和单位风量等因素不是影响干燥后玉米水分不均匀度的主要因素。
5、建议
综上所述，各粮食部门为了降低干燥后玉米水分不均匀度，达到粮食长期储存保管之目的，应认真执行LS/T1205 - 2002标准，笔者认为还可以采取以下措施：
5.1 对于已有玉米干燥烘干机采取的措施
5.1.1 混流式干燥烘干机，根据实际情况，建议应适当减少热风风量，达到节能降耗之目的。
5.1.2顺逆流式干燥烘干机，根据实际情况，建议应适当增加热风风量，增加穿越粮层风速，达到降低干燥后玉米水分不均匀度的目的。
5.2对于新建玉米干燥烘干机采取的措施
5. 2,1用于长期储存保管的玉米，建议采用双塔式结构的干燥工艺，其中，第一塔采用顺逆流（或顺流）干燥方式，因顺逆流（或顺流）式干燥烘干机降水幅度大，单位耗能低。第二塔采用混流干燥方式，因混流式干燥烘干机干燥后玉米水分不均匀度低。这样可使干燥后玉米水分不均匀度低，又不致于产生过高的玉米破碎率，发挥各自的优势。
5.2.2如因场地等条件所限，可采用上干燥段为顺逆流（或顺流）式（适当降低干燥层厚度，增加干燥段数），下干燥段为混流式单塔干燥烘干机，同样可发挥各自的优势。
5.2.3将每一段干燥段的高度确定为500~700mm之间，从上至下采用同一种规格，既比顺逆流式（顺流式）玉米干燥烘干机实际干燥段高度短，又比混流式玉米干燥烘干机实际干燥段高度长，改变现有的分类方式。也许这种干燥烘干机，既能解决干燥后玉米水分不均匀度的问题，又能使单位能耗在国标要求的范围内。
