1、結(jié)構(gòu)與工作原理

烘干機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。主要由機(jī)架12、風(fēng)機(jī)11、風(fēng)量分配器10、電熱箱9(-個(gè)預(yù)加熱器和主加熱器)、料倉(cāng)8、干燥室6、裝料倉(cāng)3、糧食輸送管13和各種閥門組成。整個(gè)烘干機(jī)可通過(guò)機(jī)架12和地輪1方便地移動(dòng)。

工作時(shí)，物料從裝料倉(cāng)3進(jìn)入輸送管13，被經(jīng)過(guò)預(yù)加熱器加熱的熱風(fēng)f風(fēng)溫30C-350C之間可調(diào)）吹入料倉(cāng)8，然后因重力落人干燥室6。由主加熱器加熱的熱風(fēng)（溫度在40℃-700℃之間可調(diào)）切向進(jìn)入外篩筒與圓形干燥室內(nèi)壁之間，形成旋轉(zhuǎn)氣流，然后穿過(guò)谷層向上，從而干燥糧食。去除一定水分的糧食再進(jìn)入上排糧倉(cāng)4，然后又循環(huán)進(jìn)入糧食輸送管。當(dāng)糧食水分滿足要求時(shí)，經(jīng)下排糧閥2收集。

內(nèi)筒篩7為中空筒篩，與大氣直接相通，主要作用是把濕度較大的熱風(fēng)（干燥糧食后的熱風(fēng)）迅速排人大氣中。這是因?yàn)槟媪魇礁稍锏呐艢鉂穸却?、溫度低?/p>

風(fēng)量分配器10將風(fēng)機(jī)抽入的風(fēng)分成兩部分：一部分進(jìn)入主加熱器，一部分進(jìn)入輸送管。主加熱器的熱風(fēng)溫度的自動(dòng)控制系統(tǒng)如圖2所示。

3、干燥工藝分析和烘干機(jī)特點(diǎn)

糧食干燥時(shí)往往容易產(chǎn)生裂紋（對(duì)稻谷來(lái)說(shuō)，俗稱爆腰），它會(huì)影響糧食的品質(zhì)。一般地，人們認(rèn)為稻谷爆腰的形成是由于稻谷顆粒在水分梯度作用下產(chǎn)生拉壓應(yīng)力的結(jié)果。這種理論認(rèn)為干燥過(guò)程中稻谷表面因?yàn)槭惺芾瓚?yīng)力，內(nèi)部承受壓應(yīng)力；而吸濕條件下，顆粒表層將因吸濕產(chǎn)生壓應(yīng)力，內(nèi)部則受到反作用的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度極限后則爆腰產(chǎn)生。

劉木華、曹崇文等進(jìn)一步研究后認(rèn)為，在干燥過(guò)程中，只有在稻谷存在玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)即稻谷內(nèi)部物質(zhì)的水分和溫度達(dá)到一定程度時(shí)），稻谷內(nèi)部水分梯度和溫度梯度才能對(duì)稻谷爆腰的產(chǎn)生起作用。而稻谷玻璃化轉(zhuǎn)變與其含水率呈反比，所以稻谷內(nèi)部水分高時(shí)能承受的溫度低，稻谷水分低能承受的溫度高。因此，當(dāng)設(shè)計(jì)烘干機(jī)時(shí)，高水分稻谷要用較低溫度先干燥，然后稻谷水分變低后可逐步提高干燥溫度。

本機(jī)設(shè)計(jì)原理是先利用低溫30℃～35℃對(duì)水分高的糧食進(jìn)行氣流干燥，然后應(yīng)用橫流與逆流結(jié)合的工藝進(jìn)一步對(duì)水分低的糧食進(jìn)行較高溫度的干燥。這能有效地抑制 爆腰 現(xiàn)象的產(chǎn)生。

此外，該烘干機(jī)還具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1)適應(yīng)農(nóng)村條件。機(jī)器移動(dòng)和操作均很容易，進(jìn)糧方便，糧層厚度在一定范圍內(nèi)均可正常工作。

2)熱效率高。充分利用了熱風(fēng)的干燥能力，余熱損失少，因此熱效率高，干燥作業(yè)成本低。

3)干燥后糧食品質(zhì)好。采用氣流預(yù)熱結(jié)構(gòu)、應(yīng)用橫逆混和的工作原理，使糧食的干燥均勻性較好。

41控制性能好。為了滿足各種糧食不同干燥工藝的要求、由電器控制系統(tǒng)對(duì)干燥過(guò)程的風(fēng)溫進(jìn)行自動(dòng)控制，操作者可按要求調(diào)整干燥風(fēng)溫、風(fēng)量及上排糧閥的排糧速度，以適應(yīng)不同顆粒狀的干燥，保證糧食干燥的質(zhì)量。溫控系統(tǒng)控制熱空氣溫度，控制精度達(dá)到 1℃。

5)適應(yīng)多種干燥對(duì)象。該機(jī)型可用于水稻、大豆、玉米、小麥、高粱等多種糧食的干燥作業(yè)。熱風(fēng)溫度還可以超過(guò)表1限定的50℃表l的限定主要是針對(duì)稻谷干燥而言）。

4、干燥試驗(yàn)結(jié)果與分析

應(yīng)用該烘干機(jī)對(duì)水稻早雜品種 金優(yōu)974 作了4個(gè)干燥溫度下的試驗(yàn)，進(jìn)行了爆腰率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率測(cè)定。

爆腰率的測(cè)定：隨機(jī)取5組100粒(5x100)干燥后稻谷，在密封存放48h后計(jì)算爆腰率（在爆腰燈下觀察）。

發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率測(cè)定方法：稻谷干燥后存放在密封塑料袋內(nèi)放置30天，然后隨機(jī)取5組100粒(5x100)稻谷放在經(jīng)過(guò)消毒后的玻璃皿中；然后加入清水，在溫度為30C環(huán)境下進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)：分別在第3天和第7天計(jì)算發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。

對(duì)照組稻谷為常溫自然條件下日曬干燥，近地表平均氣溫45℃，日曬時(shí)間共3d，8h/d。試驗(yàn)結(jié)果如表2、3所示。

從表2來(lái)看，當(dāng)干燥溫度為40℃、谷物溫度為38.5℃，干燥7h后的谷物水分達(dá)到13.3%，其爆腰增率平均值為3.6%(4.6%～10%、發(fā)芽率為98.8%、發(fā)芽勢(shì)為98.6%：當(dāng)干燥溫度為50℃、谷物溫度為46.1℃，于燥4h后的谷物水分下降到13.3%，其爆腰增率平均值為15.9%(17.9%-2%)、發(fā)芽率為99.2%、發(fā)芽勢(shì)為89.0%；當(dāng)干燥溫度達(dá)到60℃以上時(shí)，其爆腰增率很大、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都很低。因此，對(duì)于種用或食用稻谷。宜采用50℃以下的熱風(fēng)進(jìn)行干燥，此時(shí)干燥后的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率與對(duì)照組相比并無(wú)明顯差異。爆腰率也較低。若采用60℃以上的熱風(fēng)干燥，谷溫較高，干燥后的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均受到明顯影響。

表3是以干燥100kg稻谷計(jì)算出來(lái)的電熱管能耗、風(fēng)機(jī)能耗、降水速率。從表2、表3綜合來(lái)看，采用較低的風(fēng)溫干燥，會(huì)延長(zhǎng)干燥時(shí)間和消耗更多電能，降水速率也低，但能保證干燥后品質(zhì)：風(fēng)溫達(dá)到50℃以后，能耗會(huì)減少很多，降水速率達(dá)到3.35%以上，但干燥后品質(zhì)不易保證。如果采用40℃風(fēng)溫、以農(nóng)村用電費(fèi)用為0.5元/kW-h計(jì)算，則干燥lkg稻谷大約需要0.0805元。

5、結(jié)論

在目前的土地聯(lián)產(chǎn)承包經(jīng)營(yíng)模式下，個(gè)體農(nóng)戶是糧食生產(chǎn)的主力軍，然而目前我國(guó)農(nóng)村糧食烘干機(jī)械化的作業(yè)程度很低，大部分糧食都是靠人工晾曬。適合農(nóng)戶使用、移動(dòng)方便、操作簡(jiǎn)單、投資少的小型烘干機(jī)很少。鑒于上述情況，研制出了小型可移動(dòng)烘干機(jī)。本機(jī)型采用電熱傳導(dǎo)方式進(jìn)行干燥作業(yè)；可用于水稻、玉米、小麥、高粱等多種糧食的干燥作業(yè)；既可連續(xù)作業(yè)，又可分批干燥；同時(shí)，還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、熱效率高、造價(jià)低廉和干燥作業(yè)成本較低的特點(diǎn)，適合農(nóng)村廣大用戶使用。

稻谷干燥試驗(yàn)表明，在40℃風(fēng)溫條件下。干燥后稻谷的爆腰增率很低，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率都很高；在50℃風(fēng)溫條件下，干燥后稻谷的爆腰增率有所提高，但發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率仍然很高。因此，干燥稻谷宜采用50℃以下風(fēng)溫。

今后還需要進(jìn)一步對(duì)該機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，以使在較高風(fēng)溫條件下干燥出來(lái)的糧食能保持很低的爆腰增率、很高的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。
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