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糧食干燥技術(shù)是農(nóng)業(yè)儲(chǔ)藏與保鮮加工重要技術(shù)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)糧食收獲后，每年因氣候潮濕，濕谷來(lái)不及曬干或未達(dá)到安全水分造成霉變、發(fā)芽等損失的糧食高達(dá)5％，若按年產(chǎn)5億t糧食計(jì)算，相當(dāng)于損失2500萬(wàn)t糧食。由此可見糧食作物干燥技術(shù)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的重要性。我國(guó)七十年代以來(lái)，就積極開展糧食干燥機(jī)械的試驗(yàn)和研究，近來(lái)干燥技術(shù)越來(lái)越多應(yīng)用于農(nóng)業(yè)。本文將從糧食干燥基本知識(shí)、糧食干燥設(shè)備各種類型、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)等方面介紹糧食干燥技術(shù)問題，以期使糧食干燥技術(shù)與機(jī)械在農(nóng)業(yè)上得到更廣泛應(yīng)用。
一、糧食干燥機(jī)基本知識(shí)
l、干燥原理。糧食干燥就是根據(jù)糧食平衡水分的原理，將糧食放在相對(duì)濕度低的空氣(干燥介質(zhì))中，使糧食放出水分而干燥。但在常溫下糧食放出水份的速度很慢，因此，要提高糧食和干燥介質(zhì)的溫度，降低干燥介質(zhì)的相對(duì)濕度，增加干燥介質(zhì)的流速，以加速糧食中水分的蒸發(fā)和干燥。在熱力對(duì)流式烘干燥機(jī)中，是用加熱空氣(或煙遭氣)作為載體，供給糧食升溫及水蒸氣蒸發(fā)所需熱量，并將蒸發(fā)出的水分帶走。即加熱空氣作為介質(zhì)兼具載熱體與載濕體的作用。在熱力傳導(dǎo)式、幅射式或高頻電流式烘干機(jī)中，是通過傳導(dǎo)、幅射或高頻電場(chǎng)來(lái)供給糧食升溫和水分蒸發(fā)所需熱量，并另外通入空氣(或加熱空氣)來(lái)帶走糧食蒸發(fā)出來(lái)的水分。干燥過程是一個(gè)復(fù)雜的傳熱、傳濕過程。通常這一過程分為4個(gè)階段，即預(yù)熱、水分汽化、緩蘇和冷卻。
2、糧食干燥機(jī)作業(yè)優(yōu)點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)效益。干燥機(jī)械作業(yè)主要優(yōu)點(diǎn)是：一是適時(shí)收獲，減少田間損失，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。二是防止自然干燥對(duì)糧食造成的污染，防止糧食霉?fàn)€。三是減少?zèng)鰰窦Z食的場(chǎng)地占用面積，提高土地利用率。四是提高了糧食品質(zhì)，耐貯性和加工性更好。糧食干燥作業(yè)要進(jìn)行成本核算，以分析經(jīng)濟(jì)效益。成本包括折舊費(fèi)，資金占用費(fèi)，油、電等物料消耗，工時(shí)費(fèi)、修理費(fèi)等。為了便于分析，將成本分為作業(yè)成本和總成本。目前，一般規(guī)模經(jīng)營(yíng)的機(jī)械干燥作業(yè)總成本在糧食售價(jià)的l／10左右。糧食干燥加工作業(yè)能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
二、糧食干燥設(shè)備各種類型
糧食干燥機(jī)械設(shè)備種類很多。按熱傳遞方式分類，糧食干燥方法分為對(duì)流、傳導(dǎo)和輻射干燥法三類。對(duì)流熱力干燥法，熱量傳給糧食是靠干燥介質(zhì)(加熱空氣或爐氣)與糧食直接接觸，以對(duì)流換熱的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。傳導(dǎo)干燥法，主要依靠糧食和加熱表面的直接接觸，通過熱傳導(dǎo)的方式將熱量傳給糧食的。輻射干燥法，熱量傳給糧食是通過輻射的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。聯(lián)合干燥法是包括兩種以上熱傳遞方式。對(duì)流熱力干燥法是應(yīng)用最廣的糧食干燥方法。應(yīng)用對(duì)流熱力干燥法的干燥設(shè)備，由被干燥物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、干燥介質(zhì)溫度、干燥介質(zhì)流動(dòng)方式的各種不同組合，有以下幾種類型：
1．按介質(zhì)溫度和干燥速度分類：有低溫慢速通風(fēng)干燥，高溫快速干燥。
2．按谷物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分類：有固定床(谷層)干燥、移動(dòng)床干燥、流化床干燥、沸騰床干燥、振動(dòng)床干燥。
3．按谷物運(yùn)動(dòng)方向分類：有頂流式干燥，逆流式干燥，橫流式干燥，混流式干燥。
4．按作業(yè)方式進(jìn)行分類，可將干燥設(shè)備分為周期性與連續(xù)性兩種。
三、糧食干燥機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
1、國(guó)內(nèi)、外谷物干燥機(jī)發(fā)展情況。我國(guó)糧食干燥機(jī)械的發(fā)展是從解放初期仿制日本、蘇聯(lián)等國(guó)外的干燥機(jī)開始的。干燥機(jī)僅在大型農(nóng)場(chǎng)和糧庫(kù)有所應(yīng)用。70年代一些科研單位開始研制適合我國(guó)的中、小型干燥機(jī)型。它們大多適用于農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)連隊(duì)和農(nóng)村生產(chǎn)隊(duì)使用。80年代后，研制的干燥機(jī)械大多向多用化、小型化方向發(fā)展。在此期間，與干燥機(jī)械密切相關(guān)的干燥熱源的研究也取得了進(jìn)展，相繼研制成功了熱煤氣發(fā)生爐、低熱值汽化爐、稻殼煤氣發(fā)生爐、固體燃料煤氣發(fā)生爐、無(wú)管式熱風(fēng)爐、液化氣熱風(fēng)爐和太陽(yáng)能干燥裝置等。90年代以來(lái)，大型糧庫(kù)裝備起成套的谷物干燥設(shè)備，并與倉(cāng)儲(chǔ)、加工等設(shè)施配套成龍，成為我國(guó)糧食烘干機(jī)械的主要應(yīng)用代表。同時(shí)也出現(xiàn)了干燥設(shè)備的專業(yè)化生產(chǎn)廠，一些農(nóng)機(jī)研究部門和大專院校研究出了許多成果。1996年起，外國(guó)合資或獨(dú)資公司經(jīng)銷的種子專用干燥機(jī)和通用型干燥機(jī)等也進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，市場(chǎng)前景看好，谷物干燥機(jī)械逐步走向成熟。
在日本，糧食烘干機(jī)械化是從50年代后期發(fā)展起來(lái)的。目前，日本的烘干機(jī)械化水平已達(dá)91．8％，自然晾曬干燥僅占8.2％。日本烘干機(jī)主要有兩種使用方式,一種是以農(nóng)協(xié)為主建立的糧食烘干中心，另一種是農(nóng)戶聯(lián)合或單戶購(gòu)買、使用小型烘干機(jī)。設(shè)備自動(dòng)化程度高，糧食稱重、檢測(cè)、烘干過程控制等全部是計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，烘干稻谷的成本(加工費(fèi))占稻谷價(jià)格的1／13到1／20。烘干中心除了為農(nóng)戶提供糧食烘干服務(wù)外，一般同時(shí)還提供加工、貯藏等服務(wù)，實(shí)行糧食烘干、加工、貯藏一條龍服務(wù)。一般專業(yè)農(nóng)戶采用幾個(gè)農(nóng)戶聯(lián)合購(gòu)買小型烘干機(jī)或單戶購(gòu)買這種方式，以提高米質(zhì)，增加收入為主。日本、臺(tái)灣烘干機(jī)的研制開發(fā)正向節(jié)約能源、提高米質(zhì)、降低噪聲和有利環(huán)保的方向發(fā)展。遠(yuǎn)紅外烘干機(jī)和太陽(yáng)能攪拌通風(fēng)干燥設(shè)備代表了發(fā)展方向。太陽(yáng)能攪拌通風(fēng)干燥設(shè)備目前尚處在試驗(yàn)示范階段。該機(jī)不需要燃料，利用太陽(yáng)熱量，通過對(duì)谷物進(jìn)行攪拌、通風(fēng)，緩慢、均勻地干燥出高品位的谷物，具有操作簡(jiǎn)單、用途廣、成本低以及維修方便等優(yōu)點(diǎn)。
2、糧食干燥機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)方面的發(fā)展近期在谷物干燥機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)方面主要有以下一些成果。谷物干燥機(jī)前饋加反饋智能PI控制系統(tǒng)，對(duì)烘干機(jī)出糧水分進(jìn)行在線控制，采用線性加非線性控制方式，這樣的控制決策有利于解決控制系統(tǒng)中的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性的矛，盾解決控制系統(tǒng)中穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性的矛盾，又能增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)確定因素的適應(yīng)性全自動(dòng)遠(yuǎn)紅外烘干機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)有運(yùn)行、停止、刪除、退出，確認(rèn)等功能鍵和數(shù)字鍵，可進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、系統(tǒng)運(yùn)行等功能操作。微機(jī)控制遠(yuǎn)紅外干燥機(jī)，能根據(jù)不同物料的干燥工藝，實(shí)現(xiàn)干燥過程的溫度、濕度、時(shí)間的分階段自動(dòng)控制，使物料在整個(gè)烘干過程中，滿足工藝要求，提高制品的質(zhì)量。糧食烘干機(jī)糧食水份在線測(cè)量技術(shù)。糧食烘干機(jī)在糧食烘干過程中，要根據(jù)糧食的水份含量，不斷地調(diào)節(jié)烘干機(jī)的熱風(fēng)溫度和熱風(fēng)流量，并不斷地測(cè)量糧食中的水份含量，以保證糧食的烘干質(zhì)量。目前，研究開發(fā)國(guó)產(chǎn)在線間接法水份測(cè)量裝置有電阻式(電導(dǎo)式)、介電常數(shù)式(電容式)、紅外線吸收式糧食水份測(cè)量裝置，微波糧食水份測(cè)量裝置和中子法糧食水份測(cè)量裝置，聲學(xué)方法糧食水份測(cè)量裝置等。
法國(guó)SRD4800型烘干機(jī)烘后糧食水分自動(dòng)控制，是根據(jù)烘干機(jī)的熱量衡等定律原理實(shí)現(xiàn)的，即單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入干燥室的熱量等于排出干燥室的熱量。這臺(tái)烘干機(jī)在降塵室上部有一只溫度傳感器，它與該烘干機(jī)的排糧系統(tǒng)相連鎖。在排糧系統(tǒng)中，排糧速度(每分鐘的排糧次數(shù))分為快、中、慢三檔。根據(jù)需要人為在每個(gè)檔位上任意設(shè)定好時(shí)間后，排糧系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)。
總之，糧食干燥技術(shù)與機(jī)械應(yīng)用發(fā)展很快，有很多成熟糧食烘干機(jī)械設(shè)備?，F(xiàn)在，我們面臨著難得的發(fā)展機(jī)遇，農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)正進(jìn)入新的發(fā)展階段，糧食和其它主要農(nóng)產(chǎn)品由長(zhǎng)期供不應(yīng)求轉(zhuǎn)變?yōu)殡A段性供大于求。這歷史性跨越，為我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇，也是糧食烘干燥技術(shù)發(fā)展的良好時(shí)機(jī)。我們要推廣應(yīng)用糧食干燥技術(shù)及加快谷物烘干機(jī)械化發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。
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糧食干燥技術(shù)以及發(fā)展趨勢(shì)
來(lái)源：環(huán)球糧機(jī)網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2015-08-16 20:55:57
