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一种新型平床式逆流干燥机的研究
发布时间：2012-11-26 14:42 来源：未知
1、前 言
随着农业机械化程度和农民生活水平的提高，对中小型谷物干燥机的需求越来越大。我国农村目前粮食干燥机械化作业程度较低，关键是缺乏经济实用、技术可靠的干燥设备，中小型粮食干燥设备在农村有着很大的市场需求。
国内目前农用中小型粮食干燥设备主要有固定床式（平床式、斜床式、堆放式）和循环式（圆形或矩形横流循环、仓式逆流循环）两大类，后者基本上都是引进国外机型或仿照国外样机研制的。固定床造价低廉，适合农村购买力，其不足之处是处理量一般偏小，干燥粮食时上下水分差大，温差大，不易控制水分，出仓不方便。横流循环可以说是最简单实用的干燥机结构型式。但横流干燥水分不均匀的问题比较严重，通过多次循环可以基本避免这一问题，但是所用风温要受到限制，由于燥段的体积相对于设备体积小了许多，循环干燥机的体积干燥强度相对较低，设备体积偏大。两者部属于分批干燥，有一定范围的批量大小要求。国外用于农场的干燥机一般均为大中型的，主要有连续流动式（混流式、横流式、顺流式、逆流式、组合式等）和批式（循环式、就仓干燥等）两类。其中比较适台农场使用的小规模干燥机以逆流式和批式优点较为突出。
中国农业大学最近研制成功一种农用平床式逆流干燥机，它是九五国家科技相关项目“农业机械化实用技术研究”中“农用中小型粮食干燥设备的研制开发”专题的主要成果之一。这是一种适合农村使用，技术先进，经济可行的新型中小型粮食干燥设备。
2、工作原理、结构及特点
2.1工作原理
逆流干燥机中热气流运动方向与谷物流向相反，低温高水分的粮食进入干燥室后，首先与湿含量较高的热空气接触，然后逐渐受到温度较高和湿含量较低的热空气作用，最后逐渐接近热风温度。由于最热的空气首先与最干的谷物接触，因而可以最有效地利用热空气的干燥能力，促进水分蒸发。谷物受热均匀，干燥后谷物水分均匀一致。在三种连续式谷物干燥机中，逆流干燥机效率最高。这种干燥机对入机粮食的批量和速度无严格要求，比其它类型干燥机更容易实现水分控制。根据美国密执安州立大学的试验测定，逆流干燥机与其它机型相比，热效率高，水分控制精确，干燥后粮食品质好。农用平床式逆流干燥机就采用了这种先进的逆流干燥工艺。
2.2结构型式和设计
该机采用结构最简单的固定干燥平床外型，内部加装扫仓和自动排粮机构，实现逆流连续干燥。与传统的逆流干燥机相比，它取消了逆流干燥机的仓顶和布粮器，将主机高度降至1. 25米左右，大大降低了干燥机的成本。全敞开式仓体，使操作人员根容易观察并保持粮层上表面平整，避免出现通风不均匀现象。采用可拆装式结构，将整套干燥设备分为主机、热风炉和风机三大块，三者之间通过柔性风管联接。主机仓壁以及仓底通风板可以拼接，传动系统也分为内外两部分，各部件之间可快速联接或拆卸。需要更换作业地点时，可以很快拆开，运输至工作地点后再组装起来。此方案使该机可以大范围移动．运输方便，设备利用率高，适合规模化生产服务体系或联户使用。
该机扫粮机构的传动设计和结构设计有其独到之处，为使扫仓均匀平稳，在排粮过程中保持粮仓内谷物上层平整和不偏仓，以保证逆流干燥的性能，必须遵循扫仓搅龙各叶片谷物输送量不等原则。该机扫仓搅龙采用了等螺距锥螺旋的结构形式，各段锥度不等，越靠近公转中心，锥度越小，直至为零。在干燥机自动控制方面，采用控制干燥机内一定位置温度的上下限来实现按设定水分自动排粮。水稻干燥同其它粮食干燥的最大区别是容易爆腰，干燥速度要控制适当，介质温度不可过高，该机采用低温大面积通风的方法，介质温度控制在40℃左右，可以有效地控制爆腰率的增加。
2.3特点
(1)适应农村条件。针对农村，农场和农户的生产规模，经营方式和干燥需要而设计；采用逆流干燥方式，既可连续干燥，也可分批处理，大小批量不限；不需要土建基础，在任何场地上可安装使用：机器结构简单，可以方便地拆卸移动，转移作业地点，扩大服务范围。尤其适合种田大户或专业户，农机服务组织和基层粮食收储单位使用。
(2)干燥能力强。采用逆流连续干燥方式，最干的粮食接触干燥潜力最大的热风，加上通风面积大，具有较强的干燥能力。干燥水稻处理量为1吨／小时（按降水5%计），降水速率（减干率）达到1. 5～2. 5%/小时，超过国内外水稻干燥机水平：干燥小麦和玉米处理量可达1.5-2.5吨/小时。对潮粮可一次干燥到安全水分。
(3)烘后粮食品质好。采用逆流低温干燥，不会产生粮食过热及由此导致的损伤：通风面积达7.3平方米以上，干燥柔和均匀；干燥水稻爆腰率增值不超标；干燥仓底层粮食的水分达到要求时就会排出，高于要求水分时自动停止排粮，终水分均匀，不会过干或过湿。
(4)操作容易，方便可靠。干燥机主体高度仅1. 25米左右，人工进粮或机械入粮均非常方便：全敞开式的设计，让操作人员可很容易地保持粮层上表面的平整，避免出现通风不均匀的现象；机器根据终了粮食水分自动排粮，水分控制容易实现。机器抗堵塞能力特强，含杂率高的原粮不经初清即可干燥。工作可靠，维护保养方便。
(5)经济实用。设备造价低廉，节省土建费用，投资远低于其它干燥设备。由于逆流式干燥机排出的废气总是接近饱和，利用了热风的全部干燥能力，因此热效率高于其它干燥方式，以干燥水稻为例，每小时耗煤12千克，耗电8度左右。作业成本低，经济效益好。
(6)用途广泛。由于采用低温干燥，适宜干燥包括水稻在内的各种粮食和种子；具有平床式干燥机的特性，可作为固定式干燥平床，干燥多种农副产品。
3、主要技术参数
生产率： 按降水5%计，水稻1吨／小时，小麦1.5～2吨／小时
单位热耗； 4272千焦／千克水
配套热源： 8～16万千卡／小时热风炉
燃料： 煤或柴油
装机容量： 8千瓦（油炉）-13千瓦（煤炉）
主机尺寸： Ø3米×1. 25米（高）
热风温度： 40～45℃（水稻）．60-80℃（小麦）
干燥通风面积： 7.3平方米
干燥不均匀度： 1. 58%(湿粮不均匀度≤3%)
干后破碎率增值： 0. 1%
稻谷爆腰率增值： 2.5%
4、结论
与国内外现有的中小型粮食干燥设备相比，农用平床式逆流干燥机兼具连续式干燥机和周定床式干燥机的特性，既可连续作业，又可分批干燥。因采用合理的新工艺，该机具有较大的干燥能力，干燥水稻的降水速率可达1.5～2.5%／小时。采用低温大风量干燥，安全可靠，干燥后粮食品质好。独有的拆装式结构，不需基础，具有良好的可移动性�；鞲葜樟肆甘乘肿远帕福挚刂聘臃奖憧尚�。比国内外其它干燥机更适合处理含杂率高的粮食，不需初清就可干燥，不会堵塞。热效率高，设备造价和干燥作业成本低。1999年3月，农业部组织的科技成果鉴定认为，该成果对我国农村的适用性和水稻烘干的性能指标居国内中小型烘干机的领先水平。
三门峡富通新能源生产烘干机、干燥机、气流式烘干机、滚筒烘干机、回转窑等设备。
