粮食干燥机械化技术是以机械为主要手段,采用相应的工艺和技术措施,人为
地控制温度、湿度等因素,在不损害粮食品质的前提下,降低粮食含水率,使其达
到国家安全贮存标准的干燥技术。它除了能有效地防止连绵阴雨等灾害性天气所造
成的损失外,还具有其他明显的优势:一是减轻劳动强度,改善劳动条件,提高劳
动生产率,为实现农业产业化、集约化、现代化提供有效手段。二是提高了粮食品
质、耐贮性和加工性。三是可以防止自然干燥对粮食造成的污染,杜绝农民因占用
公路晾晒粮食而造成的交通伤亡事故。
我国是世界上最大粮食生产和消费国,年总产粮食约5亿t。据统计,我国粮食
收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输等过程中的损失高达15%,远远超过联合国粮农
组织规定的5%的标准。在这些损失中,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2500万t 粮食。若每人每天食用0.5kg粮食,可供6.8万人一年的食用量。这一数
字是惊人的,因此发展粮食干燥机械化技术,改变传统靠天吃饭的被动局面,使到
手的粮食损失降低到最低点,是粮食丰产、丰收的重要保障条件。
一、粮食烘干机械化发展概况
我国粮食干燥机械的发展是从解放初期仿制日本、前苏联等国外的干燥机开始
的。由于结构复杂、耗用钢材多、造价高,不适合当时农村的经济和体制状况,仅
在大型农场和粮库有所应用。20世纪70年代,广东省农机所等科研单位开始研制开
发适合我国国情的中、小型干燥机型,并研制成功了直接加热的5H-0.5型堆放式干
燥机。山东省农机所研制出间接加热的5HJ-0.5型简易谷物干燥机等共10多种产品
,它们大多农场生产连队和农村生产队使用。20世纪80年代后,为适应我国农村经
济体制改革的需要,研制的干燥机械向多功能化、小型化方向发展。1981年农业部
南京农机化所在苏北组织了全国13种粮食干燥机型的生产对比试验,初步推荐了一
批机型。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。
20世纪90年代以来,随着农村改革的深入发展,我国农村经济和农业生产力得
到较快的发展,专业化、集约化的规模经营也有新的发展。特别是大型粮库和国有
农垦系统的种子及粮食生产基地,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,这些设备成为我国粮食烘干设备的主要代表。同时也出现了四
川省三台烘干机械厂、辽宁省铁岭精工机械厂、黑龙江红兴隆机械厂等干燥设备的
专业化生产厂。中国农业工程研究设计院、四川省农机研究院、中国农业大学以及
黑龙江、辽宁等省份的一些农机科研部门和大专院校相继出了许多研究成果。从1
996年起,台湾独资企业上海三久机械有限公司生产的循环式低温干燥机、日本独
资企业金子农机(无锡)有限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,并带动了南方水稻产区干燥机械化技术的发展。这些干燥机尽管价格偏
高,但由于具有使用性能良好,可靠性、自动化程度高,售后服务周到等到特点,
依然受用户的欢迎,市场前景看好。目前,江苏、浙江、广东等到地该类干燥机保
有量已达1000台左右。
二、粮食烘干的几种主要机型
进行谷物干燥就是降低谷物中的含水率,谷物中水分的排除需要依靠汽化,干
燥的过程就是使谷物中的水分汽化的过程。现有的干燥方式都要利用一种介质与谷
物接触,常用的干燥介质有空气、加热空气、烟道气与空气的混合气等,这些介质
在同粮食接触时带走水分以达到对粮食的干燥目的。通常这一过程分为预热、水分
汽化、缓苏和冷却4个阶段。
按照干燥方法分类,谷物干燥机械可分成许多类型,下面介绍几种代表机型。
(1)低温循环式谷物干燥机。低温循环式谷物干燥机是水稻产区最常见的机
型,循环式干燥机由供热装置、粮温自动控制装置和主机三大部分组成。主机结构
包括干燥箱、定时排粮机构、输送搅龙、提升器、卸粮装置、吸引风机、清粮机构
和传动机构等。
工作中,粮食装入料斗,经提升机送至干燥机顶部,直到装满整个干燥机。干
燥过程中,谷物缓慢下落,流经干燥部后由下搅龙送至提升机下部,再由提升机向
上输送,由上搅龙横向均匀撒下,经过一次干燥后的谷物在贮留部缓苏一段时间后
,再次流往干燥部受热干燥,如此反复循环直到达到设定的水分值。这类干燥机的
容量小到1t左右,大到10t以上,还可将数台以至数十台干燥机并列配置,组成大
规模谷物干燥设施。干燥机的控制系统根据设定的干燥温度而损害谷物的品质。最
新的机型采用了电脑自动控制系统,自动控制干燥速度,自动测定谷物水分,达到
设定的水分值时自动停机。目前,福州三发发干燥设备有限公司、上海三久机械有
限公司和金子农机(无锡)有限公司均生产这种形式的干燥机。
福州三发发干燥设备有限公司研制生产的5HSC型系列低温循环式谷物干燥机,
可对稻谷、小麦、玉米、高梁、豆类和粮食等进行干燥,主要特点:低温度、大风
量,薄谷层干燥,干燥品质好,不影响发芽率;可设计干燥温度、作业时间并自动
控制工作过程;占地面积小,无需增添辅助设备,操作简单,并设有故障报警系统
;受热时间较短,缓苏时间较长,干燥温度稳定,干燥均匀,热耗低。
上海三久机械有限公司生产的NHWPRO-60-72型循环式谷物干燥机,可用于稻谷
、小麦、玉米、高梁、黄豆等作物种子干燥,是农业部推荐机型之一。该机特点:
干燥速度快,采用双喷嘴双风门比例式燃烧器,热效率高;采用低温大风量排风机
,烘干后得到的是凉谷物,品质好;采用电脑自动监控含水率,确保烘干的水分要
求;采用强制分散装置,烘干的均匀性好;采用多层全自动运行监视系统,操作简
便。
(2)塔式网柱型干燥机。这种机型是我国北方农场和粮库常用的机型,多用
来干燥小麦和玉米。该机型设有谷物分流装置,使谷物里外层互换位置,保证谷物
受热均匀,其干燥不均匀性可减少到1%,这种干燥机设有废气回收装置,可提高热
效率305左右。设有自动控制装置,可控制热风温度和终点含水率。
该机工作时,谷物依靠自重在网柱内自上而下流动,干燥介质热空气从一侧接
触谷物,并穿透谷物层,使谷物中的水分蒸发,调节谷物的流动速度并可控制粮食
的最终水分。这种干燥机结构简单,工作可靠,加工制造成本低。目前生产这种大
型干燥机的企业有辽宁铁岭精工(集团)股份有限公司等。
(3)圆筒内循环式谷物干燥机。圆筒内循环移动式烘干机结构简单,操作方
便,可以移动。用拖拉机可以牵引,还可以运用其动力传动各工作部件。其特点:
①生产率高,干燥速度快。一个直径为2.4m、高5m、质量1500kg的干燥机,可干燥
玉米2t/h(降水率5%);②谷物循环速度快,每10~15min完成一次循环,循环20次
,就可以降低含水率20%以上,且干燥均匀;③干燥机设计为内外圆筒型,机器结
构紧凑,占地面积小,热空气分布均匀,粮食受热一致,而且制造容易;④干燥、
缓苏同时进行,高温干燥后的谷物用立式螺旋送到上锥体上方,进行短时间的缓苏
,便于谷物内部水分向外扩散,符合粮食干燥的规律,有利于保证粮食品质;⑤利
用较短的干燥段和谷物高速循环流动,代替高塔慢速流动,机身高度大大降低。另
外,由于采用谷物内循环,省掉了庞大的提升机,故在相同的生产率和降水条件下
机器的质量小、体形小、大大节约了钢材;⑥粮食始终处于不断的混合与流动状态
中,因此干燥均匀,水分蒸发速度快;⑦烘干不受原粮水分影响,含水率高时可多
循环一些时间;⑧可节约安装土建费用。目前我国广东南海机械厂、中国农业大学
成套设备所均生产这种干燥机。
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