我國的谷物干燥始于50年代,以引進(jìn)前蘇聯(lián)設(shè)備為主,全國各農(nóng)機、農(nóng)業(yè)、糧食部門都積極開展對谷物干燥烘干機的研制工作,取得了一定的成績。由鄭州糧科所等14個單位研制了日處理120噸的干燥作業(yè)站。但發(fā)展幾度反復(fù),速度比較緩。60~70年代參照前蘇聯(lián)樣機自行設(shè)計了多種中、小型谷物干燥烘干機。但在80年代初,由于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)體制改革,谷物干機的發(fā)展走入低谷,原有谷物干燥烘干機生產(chǎn)企業(yè)因無市場轉(zhuǎn)向生產(chǎn)工業(yè)用干燥設(shè)備。因此,對谷物干燥烘干機的技術(shù)發(fā)投入大大縮減。
70年代以后,我國吸收消化引進(jìn)技術(shù),研制了多種塔式、網(wǎng)柱式、循環(huán)倉式干燥烘干機,如在黑龍江墾區(qū)廣泛使用的北大荒橫流式干燥烘干機,遼寧普遍使用的順逆流式干燥烘干機,各地玉米小麥烘干經(jīng)常采用的混流式干燥烘干機,四川等地使用的谷物烘貯倉等。南方各地還結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件,研制開發(fā)了一些多用途的簡易平床式或斜床式烘干機以及用于稻谷烘干的流化床式烘干機等。此外,還研制了一些用于谷物干燥的蒸汽烘干機、振動烘干機、滾筒式烘干機、遠(yuǎn)紅外線干燥烘干機等。目前我國生產(chǎn)谷物干燥烘干機的企業(yè)主要分布在東北墾區(qū),形成了多種谷物干燥設(shè)備生產(chǎn)能力。
從70年代以后在較大范圍內(nèi)開展了谷物干燥的試驗研究和設(shè)計研制工作。北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)(現(xiàn)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)東校區(qū))先后試驗研究了玉米、水稻、小麥、高粱等谷物的橫流、順流、混流、逆流等干燥工藝;東北農(nóng)學(xué)院研究了干濕糧混臺干燥工藝:南京農(nóng)機化所、廣東省農(nóng)機所研究了橫向通風(fēng)等干燥工藝;中國農(nóng)機院、中國農(nóng)工院、四川農(nóng)機所、黑龍江農(nóng)副產(chǎn)品加工研究所等均在干燥工藝技術(shù)上作了大量的研究工作。黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院在“產(chǎn)地谷物處理工廠化”研究中消化吸收了國外技術(shù),建立了一批橫流、順流、混流、及高低溫組合等干燥工藝流程。
80~90年代初設(shè)計了幾種大中型谷物干燥烘干機,主要用在糧食系統(tǒng)及國營農(nóng)場,以干燥玉米及小麥為主。目前我國的設(shè)計生產(chǎn)水平介于自動化與降低成本提高質(zhì)量之聞。且北方的發(fā)展優(yōu)于南方。
進(jìn)入90年代,隨著糧食問題的突出及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由粗放型向效益型轉(zhuǎn)變,糧食干燥技術(shù)應(yīng)用熱潮又一次在北方掀起。鑒于北方地區(qū)糧食生產(chǎn)規(guī)模對較大,大中型谷物干燥設(shè)備發(fā)展較快,僅東北地區(qū)生產(chǎn)廠家就有20多家。由此也帶動了南方地區(qū)干燥烘干機生產(chǎn)的發(fā)展,以烘干水稻為主的干燥烘干機相繼出現(xiàn),水稻干燥技術(shù)的研究也提到了議事日程上來。目前,全國谷物干燥烘干機生產(chǎn)廠家達(dá)50多家,外資公司有兩家。
各省的糧食干燥烘干機發(fā)展不均衡。經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)的機械化水平比不上先進(jìn)省份的機械化水平,差距很大。至于落后地區(qū),機械化水平更低,差距更大。廣東省和江蘇省糧食機械烘干率比較高。1999年廣東省制定了2005年實現(xiàn)糧食烘干機械化的目標(biāo)和措施,用以推動稻谷干燥烘干機械化的發(fā)展。一方面加大科研投資力度,自行開發(fā)適合廣東省地理條件及稻谷生產(chǎn)實際的干燥烘干機,另一方面實行購機補貼,引進(jìn)國外干燥設(shè)備建立干燥中心。但效果并不明顯,投資的干燥中心運行艱難,到目前廣東省的稻谷機械化干燥率不足5%。
比較發(fā)達(dá)的地區(qū)干燥烘干機擁有量比較大,而欠發(fā)達(dá)地區(qū)干燥烘干機擁有量比較小。有的省份基本上是空白。因此有很多推廣工作可做。表2所示為全國部分省份1998年收割機、脫粒機和干燥烘干機擁有量,表3為全國部分省份過去幾年谷物干燥烘干機擁有量。從表中可以看出各省干燥烘干機發(fā)展極不平衡。很多年過去了,目前收割已基本實現(xiàn)了機械化,但干燥烘干機械化還遙遙無期。
全國水稻年產(chǎn)16470萬t。若采用日處理量為20t的干燥烘干機,每年作業(yè)期按1.5個月計算,則一臺干燥烘干機一個作業(yè)期的工作量為900t.那么16470萬t的稻谷均用機械干燥就需上述干燥烘干機18.3萬臺。即使60%的稻谷采用機械干燥,全國仍需10.98萬臺。但目前各省的干燥烘干機擁有量只能以干臺計,由此可見稻谷干燥烘干機缺口的巨大,推廣任務(wù)的艱巨。
3.2稻谷干燥設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)狀
目前國內(nèi)基本沒有生產(chǎn)專門用于干燥稻谷的干燥烘干機,而是生產(chǎn)谷物多用干燥烘干機。東北地區(qū)已經(jīng)采用原來只烘干玉米的多級干燥塔來干燥稻谷,取得了成功。生產(chǎn)干燥設(shè)備的廠家主要分布在東北地區(qū)和江蘇省,浙江、廣東、河南和山東等省也有一些廠家。東北地區(qū)的生產(chǎn)廠家鐵蛉精工為龍頭,主要生產(chǎn)用于干燥玉米,兼用稻谷干燥的塔式干燥烘干機,江蘇省以牧羊集團(tuán)、正呂集團(tuán)和兩家外資企業(yè)為龍頭生產(chǎn)橫流循環(huán)干燥烘干機。其它地區(qū)則是零散的生產(chǎn),規(guī)模不大,沒有形成產(chǎn)業(yè)。
在干燥烘干機生產(chǎn)上主要存在以下幾方面的問題:
1)生產(chǎn)規(guī)模小
目前國內(nèi)干燥烘干機生產(chǎn)存在的主要的問題是規(guī)模太小,批量不大,很多是單件生產(chǎn),沒有生產(chǎn)線。在50多個生產(chǎn)廠家中,能形成規(guī)模的僅20家左右。最大的廠家一年也只有幾百臺,年產(chǎn)量幾十臺,甚至十幾臺的占大多數(shù),是典型的定單生產(chǎn)。兩家外資企業(yè)雖然生產(chǎn)設(shè)備比較完善,但生產(chǎn)的設(shè)備在國內(nèi)的銷售量不大。
2)技術(shù)含量偏低,成熟的機型不多
由于谷物干燥烘干機涉及谷物種類、干燥工藝,生產(chǎn)能力、能源種類及測控技術(shù)等多方面的因素,所以,同國外谷物干燥設(shè)備相比,技術(shù)還比較落后,大中型干燥設(shè)備應(yīng)用先進(jìn)測控技術(shù)的還不多。我國現(xiàn)有谷物干燥設(shè)備應(yīng)用的能源主要是煤和柴油,利用微波能、太陽能的設(shè)備還處在實驗開發(fā)階段。
3)機型少
大型機和小型機都不多,我國目前生產(chǎn)的大型機生產(chǎn)能力均不超過15 t/h(降水5%);另一方面,我國千百萬的個體農(nóng)戶是糧食生產(chǎn)的主力軍,但適合農(nóng)戶的移動方便、操作簡單、投資少的小型機很少;我國南方地區(qū)水稻干燥問題突出,但目前適于水稻干燥的機型較少,產(chǎn)品也不夠成熟。因此,如何因地制宜地研制出大中小型結(jié)構(gòu)先進(jìn)、性能優(yōu)良、高效節(jié)能和造價適宜的谷物干燥設(shè)備,還有特于進(jìn)一步努力。
造成目前這種狀況的主要原因是干燥烘干機市場疲軟,購買力不強。實際上在自開發(fā)研制和吸收國外的基礎(chǔ)上,我們有能力生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品,提高產(chǎn)量。但購買力有限抑制了資金的投入。
國內(nèi)生產(chǎn)的用于干燥稻谷的機型主要有以下幾種形式。
1)橫流循環(huán)式干燥烘干機
橫流循環(huán)干燥烘干機屬中、小型干燥烘干機,有多種形式。
我國開發(fā)生產(chǎn)最多的是小型圓筒內(nèi)循環(huán)式谷物干燥烘干機,該機型主要是為適應(yīng)田塊小,農(nóng)戶承包面積,單戶生產(chǎn)的谷物量小而設(shè)計生產(chǎn)的。小型內(nèi)循環(huán)移動式烘干機結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,可以移動。它有以下幾個特點。(1)生產(chǎn)率高,干燥速度快?!珎€直徑2.4m、高度5m左右、重量1500公斤的干燥烘干機每小時可烘玉米2t(降水5%),一天(20h)可烘40t糧食。(2)谷物循環(huán)速度快,每l0-15min完成一次循環(huán),循環(huán)20次就可以降水20%以上。因此可以使用高的風(fēng)溫,而不致使糧溫過高,且干燥均勻,混合好。(3)機器結(jié)構(gòu)緊湊,古地面積小,熱空氣分布均勻,糧食受熱一致,而且制造容易.(4)干燥緩蘇同時進(jìn)行,高溫干燥后的谷物用立式螺旋送到上錐體上方,進(jìn)行短時間的緩蘇,便于谷粒內(nèi)部水分向外擴(kuò)散。(5)本機利用較短的干燥段和谷物高速循環(huán)流動,代替高塔慢速流動,機身高度大大減小,另外由于采用谷物內(nèi)循環(huán),省掉了龐大的提升機。因此在相同生產(chǎn)率和降水幅度條件下機器的重量小,體型小,大大節(jié)約鋼材。(6)糧食始終處于不斷的混合與流動狀態(tài)中,因此干燥均勻,水分蒸發(fā)速度快.(7)烘干不受原糧水分影響,水分高時多循環(huán)一些時間。不需要因安裝烘干機而花費士建費用.
其它一些機型主要是日本和韓國的機型,我國也有開發(fā)。也同樣采用較低的熱風(fēng)溫度(50-60℃),干燥和緩蘇在同一機體中進(jìn)行,干燥加熱的時間較短( 8-10min),緩蘇時間較長(60-80min):為低溫大風(fēng)量、薄層多通道、干燥加緩蘇的干燥工藝。緩蘇與干燥段的時間比為5-8:1,風(fēng)量為每100kg公斤谷物0.5-0+ 7m3/s;該機不僅可烘干商品糧,也可烘干種子,是一種比較理想的稻谷干燥烘干機。
目前我國廣東南海機械廠、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)成套設(shè)備所、浙江省寧波市農(nóng)機研究所、廣東農(nóng)業(yè)機械研究、福建三發(fā)干燥設(shè)備廠、上海三久、無錫金子機械有限公司均生產(chǎn)這種形式的干燥烘干機。
2)逆流式干燥圓倉
逆流式干燥倉是由金屬倉、透風(fēng)板、拋撒器、風(fēng)機、加熱器、掃倉螺旋和卸糧螺旋組成。倉體為金屬波紋結(jié)構(gòu),直徑一般為4-12m,大的可達(dá)16m以上.
普遍采用低溫大風(fēng)量干燥方式,以批式或連續(xù)方式干燥谷物,入倉稻谷達(dá)列要求厚度后,開始干燥。一般裝倉厚度0.6m.干燥過程中,底部已干稻谷由卸糧裝置卸出,糧層緩慢向下流動.熱風(fēng)溫度30~50℃,風(fēng)量18~54ma/(t·min),降水幅度可達(dá)10%。熱風(fēng)從下面上穿過谷層,由排氣窗捧出機外.
此種類型的干燥設(shè)備機械化程度較高,各種不同批量的糧食都能千燥,容易實現(xiàn)水分的自動控制,干燥的能耗較低,但是,設(shè)備的投資較大。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)1998年開發(fā)成功了該類型的干燥烘干機.
3)振動流化干燥烘干機
該機是一種典型的高溫快速干燥烘干機,由廣東省農(nóng)機所開發(fā)。當(dāng)通過谷床的風(fēng)速達(dá)到或超過谷物臨界懸浮速度時,谷物在谷床中流動,具有液體特征。風(fēng)溫達(dá)120℃,生產(chǎn)率2.2t/h,通過一次平均降水幅度2.9%,爆腰率增值4.4%,谷物一次通過時間1min.一次通過干燥烘干機的降水幅度小,干燥高水分稻谷時需要反復(fù)循環(huán)幾次,才能將稻谷降到安全水分。爆腰率增值超過國家標(biāo)準(zhǔn).但低于流化床干燥烘干機標(biāo)準(zhǔn)。該機體積小,成本低,降水快,干燥時間短,可用于收獲季節(jié)遇雨天的搶救性干燥作業(yè).
4)多級干燥塔
多級塔式干燥烘干機主要有混流、順流、逆流幾種形式。主要是在以前干燥玉米的基礎(chǔ)上經(jīng)工藝改造而成,主要是大型設(shè)備。為適應(yīng)干燥稻谷的需要黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院研究和東宇公司開發(fā)出了順混流稻谷干燥烘干機。該機綜合利用了順流干燥適合濕谷物的特點和混流干燥均勻及千后谷物水分較低的特點.順流段風(fēng)溫100℃左右,混流段風(fēng)溫45℃左右。順流和混流段之間加上緩蘇段,實現(xiàn)了連續(xù)操作,一次干燥流程即達(dá)到安全水分。生產(chǎn)率可達(dá)1Ot/h。
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