塔式粮食烘干机的内部主要由五个工作段组成，即储料段、烘干段、缓苏段、冷却段和卸粮段。储料段的一侧有一个透明小窗户，叫做观察窗，可以观察塔内粮食的位置。烘干段是烘干粮食的主要过程，主要是以热风为干燥介质对粮食加热和除水，把粮食水分降低到一定的程度，使之有利于贮藏并保证品质。粮食烘干机内部主要由层层交错排列的五角形通风角状管组成，用户能从外面看到的这些角状管是排气角状管，这七个向外凸出的长方形内部排列的是进气角状管。热风机提供的热风由进气角状管进入粮堆，在穿过料层的同时带走粮食蒸发的水汽，经排气角状管排放到大气中。在干燥段内，由于粮食自重，自上而下流动，热风由进气角状管进入，朝上或朝下方向穿过料层，热风与粮流既有同向流动又有逆向流动，故称为混流。热风在穿过料层时，与粮粒间进行湿热传递，热风将热量转给粮粒，使之温度升高，粮粒受热升温，水分蒸发到空气中，干燥介质携带着水汽变成废气经排气角状管排出。在这个过程中，粮食温度升得越高，水分就蒸发得越快。为保证粮食的品质，即加工性和食用性，干燥段内粮食温升和干燥时间是受到严格控制的，其原则是既要降低粮食的水分，又不能损害粮食的品质。在烘干段内没有布置通风角状管的部位为缓苏段，烘干的热粮向下流动到缓苏段，缓苏段内不通热风，其主要作用是减缓在干燥过程中粮粒内形成的应力，促进谷粒内部水分逐渐向外移动，使粮粒表面和内部的水分趋于平衡。缓苏工艺实施既有利于下一阶段的干燥，又能确保烘后粮的品质，但它不能用于油料作物。
烘后粮食的温度很高，需要冷却后才能入仓储存。塔式粮食烘干机设有冷却段，冷风机负责向冷风段内提供冷空气，采用逆流冷却方式对烘后粮进行降温。在冷却过程中，冷空气先接触下部的低温粮食，在向上运行的同时吸收粮食中的热量，冷空气温度逐渐升高，这样可避免冷风与上层热粮接触时粮食的急剧冷却，逆流冷却既可以提高冷却段的冷却效果，还可以保护粮食的品质不受影响。经过冷却段，粮温从上至下逐渐降低。当塔内粮温冷却到比环境温度高4-8摄氏度以内后，粮食由排粮段排出，入仓储存。当气温低于0摄氏度时，粮温控制在0摄氏度即可。在生产中可通过检测冷却废气的温度来判断粮食的冷却程度。
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