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中国稻谷干燥技术设备的发展现状与展望 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源 / 16-09-24

    摘要:概述了中国稻谷干燥技术设备的现状,重点介绍了连续式顺逆流稻谷干燥系统的工艺流程、干燥机结构、配套机械设备、电控系统、热风炉的配置及其它新技术的应用,并对中国稻谷干燥技术设备发展前景进行了展望。
    关键词:稻谷干燥;顺逆流;干燥机
    中国稻谷产量世界第1,种植面积占伞国耕地面积的1/4,达到3 300多万公顷,2007年中国稻谷产量1.85亿吨左右。稻谷干燥是关系到质量和数量损失的关键控制环节。目前,我国稻谷干燥主要是自然晾晒、机械干燥、?#31570;?#24178;燥3种类型干燥方法并存。其中,稻谷机械化干燥和?#31570;?#24178;燥在东北和南方有较多的应用,由于中国农业的?#27426;?#36827;步,以及国家对?#29976;?#29983;产的日益重视,现代化的?#29976;?#24178;燥技术与设备得到进一步发展。
1、中国稻谷干燥技术设备的现状
1.1中国稻谷干燥技术的?#33455;?#29616;状
    中国对稻谷干燥技术的?#33455;?#25506;索一直在积极的进行,并向多方位和深层次发展。曹崇文对稻谷干燥机理和技术进行了较为全面的?#33455;俊?#26446;杰-射、刘启觉抽:等对稻谷干燥的生产工艺进行了?#27426;?#30340;探索,并将成果产业化推向市场。分别对多?#20013;?#24335;的红外稻谷干燥进行7探索,得到r红外稻谷干燥的部分规律和特性。等对微波干燥稻谷进行了?#33455;浚?#33891;铁有提出:在均匀平铺载荷状态下,存在临界厚度,稻谷?#31570;?#31859;的临界厚度分别约为20mm和17mm。刘木华等用玻璃化转变理论来解释谷物裂纹产生机理,认为稻谷颗粒在?#27426;?#26465;件下会存在因水分和温度变化引起的玻璃化转变,由此使得其物理特性变脆,在足够大水分梯度的影响下产生爆腰现象。李长有对稻谷干燥水分在线检测技术及装置进行了?#33455;?#21644;设计,并进行了实地应用,考证了检测技术和装置的可靠性和实用性,在线检测误差<0.5%。郑?#26085;?#31561;进行了稻谷干燥温度对稻米食味品质影响规律的?#33455;浚?#35797;验结果表明,干燥温度是导致稻米食味下降的主要因素。高温干燥后稻米脂肪酸和直链淀粉含量升高,蛋白质含量变化不显著,内部结构由?#34892;?#25490;列变得杂乱无序,并提出了稻谷临界干燥温度与初始含水率关系式。
1.2中国稻谷干燥设备发展现状
    目前,中国生产实践中常用的稻谷机械干燥设备,仍以对流传热方式为主,可分为连续式和间歇式两大类:连续式干燥设备主要有:混流十燥机、顺流十燥机、顺逆流干燥机、顺混流干燥机、横流干燥机、组合干燥机等;间歇式干燥设备主要有:横流循环干燥机、组合循环干燥机、同定床干燥设备。另外,正在?#33455;?#35797;验中的还有真空低温干燥机,该机利用低压下水分的气化温度降低的原理,实现?#29976;?#30340;节能和保质干燥。
  上述?#38050;?#26426;型中,连续式顺逆流稻谷干燥机是各方面较成熟的先进机型。具有处理量大(单台可达l 200 t/d),干燥质量好(各种指标明显优于国家标准)、降水幅度大(一次可达1 0%以上)、稳定性能好、运行成本底、操作灵活方便等优点,在我国东北地区的生产中已经有较多的应用。
1.3东北地区连续式顺逆流稻谷干燥技术设备简介
1.3.1工艺流程
  连续式顺逆流干燥机依据稻谷干燥降水规律,采用“顺流一逆流”的组合干燥工艺,并根据?#29976;?#21463;热温度规律实行“分段变温干燥”,各干燥段之间设计有?#26680;?#27573;,“干燥一?#26680;?rdquo;交替进行。在顶层的十燥段采用较高的热风温度使初始潮粮快速?#34892;?#21319;温,并带走一部分表面水分;中层干燥段采用中?#28909;?#39118;温?#28909;?#38500;大量水分;经过?#22278;?#24178;燥段后,?#29976;?#31869;粒温度升高,底层干燥段采用?#31995;?#28201;?#29123;?#21487;达到去除在粮粒内部吸?#25605;?#36739;强的水分义避免粮温过高的目的,保汪了稻谷干燥品质,最后经过冷?#28810;?#30340;充分冷却,达到安全水分和储藏温度的出机?#29976;?#21487;以直接入库储存。该机将“顺流”、“逆流”干燥工艺优化组合运用,达到最佳效果。
1.3.2干燥机结构
    干燥机采用塔式钢结构,以型钢、钢板为骨架,采用积木式组合、叠加连接而成,经计算机辅助设计,创建i维模型实体,对虚拟原形进行动态测试,确保了设计过程的科学合理,实现结构最优化,达到强度高,重?#22771;幔?#29992;料省的目的。机体包括6个干燥段.6个?#26680;?#27573;,1个储粮段,1个冷?#28810;危?个排粮段。每两个干燥段配1台风机,其温度可单独控制,形成3个变温干燥单元,符合稻谷干燥质热交换特性。干燥?#25991;?#26377;通风节或进出气角状管形成顺流或逆流干燥,保证了布风均匀,干燥?#29976;?#21518;的水分不均匀度明显优于国家标准。冷?#28810;?#37319;用逆顺组合冷却,极大的降低了稻谷的爆腰?#30465;?#25490;粮段采用了双层料斗排粮技术,由数?#30452;?#39057;器控制六叶轮转速精确调整?#29976;?#27969;量。
1.3.3配套机械设备
    (1)提升机。提升机采用轴装式减速机、组合一体角带、高强度聚酯尼龙带,保证J设备运行安全、可靠、故?#19979;?#20302;。采用重力?#31224;?#32039;装置,自动调节皮带张紧度,装配专用传感器,可?#34892;?#38450;止堵料、跑偏,同时有失速报警功能并及时停车保护。为了减少?#29976;?#30772;碎,特别采用r新技术——柔性接触技术,?#34892;?#38477;低?#29976;?#30772;碎,保证稻谷干燥质量。
    (2)塔体和热风道外饰。塔体和热风道采用通体保温,外覆彩色钢板,耐腐蚀性高,同时热损失率低,起到节能效果。
    (3)风机。风机n十轮采用锰钢制造,百叶窗式配风门,进风温度町以调节控制,热风温度?#23376;?#25484;控,灵敏度高,可完全满足变温干燥的需要。
    (4)输送机。输送机采用鼠笼尾轮、EP200聚脂尼龙带、无缝对接技术和柔性抛料技术,?#34892;?#38477;低稻谷破碎。
    (5)清理筛。采用稻谷专用清理筛,可去除100%的粗杂和40%的细杂。
    (6)溜管。干燥机流程中安装有旁通溜管,?#31579;?#25454;需要,灵活调整工艺流程。溜管底部?#31570;?#38754;安装有10 mm厚聚氨酯耐磨衬板,增加溜管耐磨度,并运用了“缓冲节”防碎和防堵料技术,保证了系统工作的安全可靠性。
1.3.4控制和电器系统
    (1)控制台。采用琴式操作台和直观模拟?#31890;?#25152;有机电设备的运行状况和仪表电器的工艺参数清晰可控。整个系统使用“安全保护”、“声光报警”、“电器联锁”装置,可以实现“无人操作”状态;系统还设置有“稳定工作”模式,可对设备运行状态实时远程控制,保证设备处于最佳运行状态,干燥质量优良。
    (2)水分监测。采用?#29976;?#27700;分智能检测仪,在出粮口安装有水分变送器,出机?#29976;?#27700;?#32622;?s刷新一次显示数据,温度每l min刷新一次数据,可在线监测烘后粮水分和温度,并具有数据存储和打印功能,对异常数据实时反馈,保证?#29976;?#23433;全。
    (3)温度控制。各段风温数字显示,可?#35789;?#20154;工调整作业状态,?#37096;?#36816;用热风温度自动调整技术,自动调整热风温度.控制干燥质量。
    (4)料位显示。彩色可视料位监视器与阻旋式机械料位器相结合,保证塔内料位处于正常限位,确保设备安全稳定运行。
    (5)流量控制。干燥机排粮机构采用数?#36136;?#21464;频调速器调节转速,流量可在设计处理最的70%-200%?#27573;?#20869;无级调节,能根据不同干燥条件,灵活变动干燥工艺。
    (6)电器安全控制。配备先进的电机软启动器,更好的保护电机,延长使用寿命。配备有自藕降压装置,大于15 kW电机均为降压启动,并配备多种自动安全保护装置,确保安全运行。
1.3.5热风炉
    (1)热风炉整体。采用机械燃烧热风炉,进行微负?#35895;?#28903;,可燃烧Ⅱ类烟煤或稻壳,燃烧充分,燃烧效率达90%以上。
    (2)换热器。采用新型快装式换热器,全?#36136;?#32467;构,维修方便。高温段采用耐热不锈钢管制造,延长使用寿命,提高换热效率,换热效率达80%以上。
    (3)上煤机。采用整煤?#31174;?#25216;术,?#29992;?#22534;直接输送至煤斗内,可自动滤掉大煤块,人工作业强度低,工作环境优良。
    (4)其它设备。炉排采用谐波减速机构,转速和煤层均可?#25105;?#35843;节。引风机、鼓风机采用低噪声中压风机,作业噪声污染低。热风炉温度与鼓风机启动等?#34892;?#32852;锁,自动控制供热温度,系统可在“手动”或“自动“两种状态进行工作。
1.3.6其它新技术的应用
    (1)安保措施。系统采用了HPL喷淋消防灭火专利技术,并在整个系统的多个部位安装监控传感器,同时配备有声光报警装置,整个系统处于全程监控之下,从而保证稳定运行,确保人员、?#29976;场?#35774;备“三安全”。
    (2)节能减排干燥技术。①可采用基于?#29976;?#24178;燥系统“三大废气(余热)”——炉子尾气、冷却废气、干燥废气(余热)回收再利用的节能环保技术,综合节能可达8%以上。②可通过清理和吸风除尘最大限度的去除湿粮中的雪面、冰块和杂质,降低干燥机的热耗。
    (3)环保除尘技术。①干燥机加废气道,废气集中沉降后高空排?#29275;?#29615;保效果明显。②在湿粮投料口、初清筛、烘前仓下皮带机进出料口设置吸风点,最大限度的去除原粮中的杂质,避免在于燥过程中这些杂质?#29615;?#27668;带出对环境造成影响。
1.4中国稻谷干燥技术展望
1.4.1  优化大型稻谷干燥系统新型工艺流程
目前稻谷干燥系统工艺?#33455;?#21019;新缓慢,干燥质量仍然有待提高,深入分析稻谷干燥传热传质及干燥工艺特性,?#33455;?#20248;化最?#21387;?#33402;组合,发?#20013;?#22411;干燥工艺、提高热能利用率,提高稻谷烘后品质是必然趋势。
1.4.2  自动控制技术与稻谷干燥技术设备结合
    目前,大型稻谷干燥系统自动控制水平仍有很大提高空间,许多操作仍然以人为经验进行,干燥品质、能耗、产量?#21364;?#22312;较多人为因素影响。由于稻谷干燥过程的复?#26377;浴?#26102;变性和非线性,给传统控制的应用带来很多困?#36873;?#24212;?#33455;?#36866;合大型稻谷干燥系统白动控制系统,?#28909;?#24178;燥模糊控制系统,将干燥技术与控制技术充分结合,提高稻谷干燥精度,提升烘后品质,降低劳动强度,充实稻谷集约化干燥的科技含量。
1.4.3提高稻谷集约化干燥节能减排水平
    稻谷干燥是产后领域的耗能大户,目前我国的稻谷干燥设备节能措施?#33735;下?#21518;,集约化干燥可以研发应用?#34892;?#30340;节能环保措施。?#33455;靠?#21457;废气利用装置,能?#34892;?#25552;高节能效果;设计安装废气粉尘排出装置,能提高环保效果;研发新型燃料热源装置,能提高干燥供热系统能量利用率,减少对化石能源的依赖。
1.4.4发展完善适合新农村使用的小型高效稻谷保质干燥机
    随着工厂化农业和集约化农业的发展,特别是随着城乡“二元”结构的破除和新农村建设政策的出台,我国?#29976;?#29983;产模式?#27493;?#21457;生变化。发展适合新农村使用的“高效、低廉、保质、节能”的小型?#29976;?#24178;燥设备及配套热源系统是今后?#29976;?#24178;燥技术设备发展的必然趋势。
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