糧食烘干車間及配套設(shè)施設(shè)計(jì)心得

李 成，孫玉田

無錫中糧工程科技有限公司 (無錫 214035 )

糧食烘干車間及配套設(shè)施設(shè)計(jì)心得

李 成，孫玉田

無錫中糧工程科技有限公司 (無錫 214035 )

糧食水分的含量嚴(yán)重影響糧食的儲(chǔ)存及運(yùn)輸，由于糧食收割作業(yè)機(jī)械化程度的不斷提高以及人工晾曬的逐漸減少，亟需構(gòu)建科學(xué)的糧食烘干系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)新收購潮糧的有效烘干，滿足糧食的倉儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn)需要。本文就此展開論述，分享糧食烘干車間及配套設(shè)施的設(shè)計(jì)心得。

糧食烘干車間；配套設(shè)施；設(shè)計(jì)；心得

由于糧食收獲時(shí)的水分含量一般情況下會(huì)高于其安全儲(chǔ)存的水分要求，如果不對(duì)其進(jìn)行晾曬或烘干就進(jìn)行直接儲(chǔ)存會(huì)導(dǎo)致糧食出現(xiàn)發(fā)芽、霉變等問題，影響糧食的倉儲(chǔ)和利用。長期以來，原始的自然晾曬方式受到氣象及場(chǎng)地等自然環(huán)境的影響較大，作業(yè)效率較低，在晾曬的過程中也容易出現(xiàn)糧食破碎和二次污染等問題，機(jī)械化烘干作業(yè)不受場(chǎng)地及天氣條件的限制，自動(dòng)化程度高，提高了作業(yè)效率，降低了糧食的破損和消耗，并降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，因此烘干車間的建設(shè)滿足了糧食收購季節(jié)對(duì)糧食烘干的市場(chǎng)需求，逐步成為糧食干燥作業(yè)的主流形式。

1 糧食烘干車間系統(tǒng)構(gòu)成

糧食烘干系統(tǒng)包括各主要設(shè)備，即烘干設(shè)備(糧食干燥機(jī))、供熱設(shè)備(熱源、換熱器等)、輸送設(shè)備(皮帶輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、刮板輸送機(jī))、清理設(shè)備(初清篩、振動(dòng)篩、磁選器)、緩存設(shè)備(烘前倉、烘后倉)和計(jì)量設(shè)備。此外，還包括除塵系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等附屬設(shè)施。通過各設(shè)備的密切配合完成進(jìn)糧、清理、緩存、干燥和出糧功能。在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，烘干設(shè)備和熱源的選擇尤其關(guān)鍵。下面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)闡述。

2 烘干設(shè)備及烘干形式的選擇

2.1 連續(xù)式烘干機(jī)

連續(xù)式烘干機(jī)利用連續(xù)式烘干原理，糧食在烘干機(jī)的頂端進(jìn)料口流進(jìn)塔體內(nèi)，并在自身的重力作用下流進(jìn)糧柱中，最終在其對(duì)應(yīng)烘干機(jī)的底部排出。相關(guān)糧柱的底端配置可變速的排料輥，其控制物料在糧柱內(nèi)部的相關(guān)流動(dòng)速度。排糧口選裝在線水分測(cè)定儀，并且在展開實(shí)時(shí)檢測(cè)烘過之后的糧食水分含量，經(jīng)過控制體系將其和相關(guān)的排料輥電機(jī)合理地實(shí)行PLC編程控制，有效地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制烘過之后的水分。

該種烘干形式具有如下特點(diǎn)：連續(xù)式烘干的單機(jī)烘干量較大;不適合種子的烘干；烘干均勻性差；總投資較循環(huán)式烘干機(jī)低。

2.2 循環(huán)式烘干機(jī)

循環(huán)式烘干機(jī)采用電腦自動(dòng)控制。該機(jī)型干燥段是根據(jù)薄層干燥原理設(shè)計(jì)，即在風(fēng)機(jī)作用下，較低溫度(一般為40 ℃～50 ℃)的熱空氣，以高風(fēng)速、大風(fēng)量強(qiáng)行通過薄層谷物，空氣流動(dòng)方向與谷物流動(dòng)方向相互垂直，使熱空氣與谷物充分接觸，實(shí)現(xiàn)干燥谷物的目的。經(jīng)過干燥段的谷物由下部間隙排糧裝置排出，再經(jīng)輸送、提升、均分等裝置，被帶到烘干機(jī)上部的緩蘇段，谷物由緩蘇段再逐步進(jìn)入干燥段。這樣周而復(fù)始的循環(huán)干燥過程，是通過短時(shí)間的受熱蒸發(fā)掉表層水分，長時(shí)間的緩蘇使內(nèi)部水分向表層移動(dòng)擴(kuò)散，二者相互協(xié)調(diào)，保證了干燥后的谷物有較好的品質(zhì)。

該種烘干形式具有如下特點(diǎn)：單臺(tái)烘干糧小，但可多臺(tái)烘干機(jī)靈活組合，目前單臺(tái)烘干能力有10 t、12 t、30 t、60 t等多種型號(hào)；烘干溫度較低，目前烘干熱風(fēng)溫度為45 ℃左右，可作為種子的烘干作業(yè);烘干均勻性好；多機(jī)并聯(lián)能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同水分及不同品種的糧食進(jìn)行烘干。

2.3 烘干機(jī)設(shè)備及形式的選擇

在具體的糧食烘干車間設(shè)備選型中，應(yīng)該根據(jù)具體的烘干需要進(jìn)行選擇。一般來說，如果潮糧為大批次、同品質(zhì)、同水分，可以考慮采用連續(xù)式烘干機(jī)，如果潮糧品種較多、數(shù)量少、水分相差較大時(shí)可以考慮采用循環(huán)式烘干機(jī)。

3 烘干熱源的選擇

3.1 電能

電能是常見的公共設(shè)施熱源供給形式，具有溫度穩(wěn)定、無污染等優(yōu)勢(shì)，在中小型糧食烘干企業(yè)中應(yīng)用較為普遍。但是，就熱源的經(jīng)濟(jì)性而言，利用電能進(jìn)行烘干的成本較高，因而限制該種熱源形式的應(yīng)用。在選擇該種熱源時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行成本核算，避免因電費(fèi)過高造成企業(yè)虧損，影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

3.2 稻殼、煤炭

以稻殼為原料生產(chǎn)成本低，尤其配套的有大米車間的廠區(qū)可以優(yōu)先考慮，既能解決大米車間稻殼難以處理的問題，又能一定程度上解決烘干機(jī)熱源問題，并能有效的降低成本,但目前由于環(huán)保等問題已基本不予使用。

由于對(duì)環(huán)境的影響較大，煤炭以基本不作為糧食烘干車間的熱源

3.3 燃?xì)?、燃?/p>

該種熱源形式烘干成本最高，但風(fēng)溫穩(wěn)定、易控制、能夠充分保證原糧的品質(zhì)，尤其是保證其發(fā)芽率。近年來，隨著天然氣的廣泛應(yīng)用，燃?xì)庑问匠蔀樾碌臒嵩葱问剑捎谄浜娓稍砗吞卣髋c燃油形式相近，故將兩者合并。由于其極高的穩(wěn)定性和操控性，燃油形式主要適用于種子等對(duì)烘干品質(zhì)要求較高的糧食種類的烘干工作。

3.4 蒸汽

蒸汽作為烘干車間的熱源烘干成本較低，對(duì)環(huán)境基本沒有影響，但需要烘干車間的附件配套有蒸汽管道等設(shè)施并能滿足烘干車間蒸汽的使用量的要求。

4 糧食烘干車間的糧食烘干系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)流程分析

4.1 接收清理

一般來說，經(jīng)過聯(lián)合收割機(jī)收獲的原糧在收割、運(yùn)輸過程中會(huì)產(chǎn)生大量的摻入物，對(duì)糧食的品質(zhì)影響較大，并容易造成排糧輪的堵塞。所以，在正式烘干之前，需要對(duì)原糧進(jìn)行清理。具體來說，原糧先經(jīng)過磁選器去除原糧中摻雜的鐵質(zhì)雜質(zhì)，再經(jīng)過清理篩，去除其中的秸稈等大雜。清理后的潮糧進(jìn)入到烘前倉中進(jìn)行暫存，由于原糧的含水率較高，如果長時(shí)間的堆積會(huì)導(dǎo)致糧食霉變、發(fā)芽，所以，應(yīng)該控制烘前倉中的糧食存儲(chǔ)時(shí)間，并給予必要的通風(fēng)散熱措施。

4.2 烘干

烘干機(jī)具備烘干條件時(shí)，借助輸送設(shè)備將烘前倉中存儲(chǔ)的潮糧送至烘干機(jī)內(nèi)部，由其進(jìn)行烘干作業(yè)。在此環(huán)節(jié)，烘干設(shè)備型號(hào)不同，選擇的烘干形式不同，其工作流程有較大的差異。如果選擇連續(xù)性烘干機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)大量原糧的一次烘干，設(shè)備的烘干溫度維持在55 ℃左右，適用于常規(guī)品質(zhì)要求的糧食烘干。如果選擇循環(huán)式烘干機(jī)械，則應(yīng)該加裝提升機(jī)，借助提升機(jī)實(shí)現(xiàn)糧食的循環(huán)烘干，其烘干溫度相對(duì)較低，維持在45 ℃左右。實(shí)際的烘干過程中，循環(huán)式烘干機(jī)往往多臺(tái)組合使用，提高了烘干的效率和質(zhì)量。

在烘干車間設(shè)計(jì)的過程中也可采用循環(huán)式烘干機(jī)與連續(xù)性烘干機(jī)聯(lián)合使用，由于潮糧收購季節(jié)比較集中，先使用連續(xù)性烘干機(jī)進(jìn)行大批量的預(yù)降水，先把高水分的潮糧降一部分的水，以便于增加其相對(duì)的倉儲(chǔ)時(shí)間，再使用循環(huán)式烘干機(jī)進(jìn)行二次降水。

4.3 緩蘇、冷卻

糧食的含水量達(dá)到規(guī)定需要后，應(yīng)該對(duì)糧食進(jìn)行必要的冷卻，待溫度降到室溫后方可進(jìn)行存儲(chǔ)，不能直接進(jìn)行存儲(chǔ)。所以，在干燥完成后，應(yīng)該將糧食運(yùn)入烘后倉中，進(jìn)行循環(huán)通風(fēng)冷卻。

5 糧食烘干車間的配套設(shè)施

5.1 烘前倉

烘干作業(yè)為季節(jié)性作業(yè)，在烘干作業(yè)季節(jié)需要全天候進(jìn)行烘干，烘前倉倉容應(yīng)至少滿足一個(gè)烘干批次的烘干量，從而保證系統(tǒng)連續(xù)烘干的需要。與此同時(shí)，烘前倉應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)不同批次、品質(zhì)的原糧的分開存放，避免同一批潮糧因含水率不同導(dǎo)致的烘干不均勻、烘干不到位或過分烘干等問題。此外，烘前倉還應(yīng)該考慮設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，適當(dāng)?shù)耐L(fēng)能夠降低高水分原糧中的部分水分，提高烘干效率，同時(shí)能延長潮糧的堆放倉儲(chǔ)時(shí)間進(jìn)而保證潮糧在烘前倉中的安全。

5.2 烘后倉

烘干后的糧食溫度較高，需要冷卻到常溫后才能進(jìn)行倉儲(chǔ)，如果沒有設(shè)置烘后倉則需要在烘干機(jī)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)通風(fēng)冷卻，從而占用了烘干的時(shí)間，因此設(shè)置烘后倉并配置通風(fēng)系統(tǒng)能有效的提高烘干車間的烘干作業(yè)能力。烘后倉的倉容需至少滿足一個(gè)批次的量以保證夜間烘干作業(yè)的連續(xù)性。

5.3 除塵裝置

目前烘干車間的除塵成為行業(yè)的一個(gè)共同問題，目前除塵方式有自然沉降、噴淋處理、布袋除塵等形式。

自然沉降是利用灰塵的自重，在經(jīng)過道或者五道沉降室后灰塵沉降在集塵室內(nèi)，尾氣排放到室外，自然沉降要求氣流在集塵室內(nèi)的風(fēng)速低于灰塵的懸浮速度，除塵效果與氣流成反比，流速越小除塵效果越理想，集塵室面積也越大，一般建議考慮氣流速度低于0.5 m/s。

噴淋處理則是在尾氣排出集塵室前進(jìn)行霧化噴淋，進(jìn)一步凈化尾氣中的細(xì)微顆粒，噴淋后的污水需要到沉淀池進(jìn)行沉淀后外排或循環(huán)利用。噴淋處理在很多地方都有應(yīng)用，但噴頭易被水中雜質(zhì)堵塞，灰塵也易糊住噴頭，導(dǎo)致最終的除塵效果不佳，因此在使用噴淋時(shí)應(yīng)注意使用干凈的水源并及時(shí)清理噴頭，噴淋處理經(jīng)常和自然沉降組合使用。

布袋除塵效果好，能有效的過濾掉尾氣中的細(xì)微顆粒，布袋在新建后使用效果較好，但隨著時(shí)間的推移，布袋上附著的灰塵越來越多，導(dǎo)致排風(fēng)阻力加大，從而會(huì)降低烘干效率，在使用不帶除塵系統(tǒng)時(shí)應(yīng)及時(shí)的清理布袋以保障烘干作業(yè)的效率。

6 結(jié)束語

綜上所述，糧食烘干車間及配套設(shè)施的設(shè)計(jì)應(yīng)該立足實(shí)際，在確定烘干產(chǎn)量、熱源形式和烘干形式的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從糧食循環(huán)、熱力循環(huán)和除塵3個(gè)方面入手，構(gòu)建科學(xué)合理的糧食烘干系統(tǒng)。

Design experience of grain drying workshop and supporting facilities

Li Cheng, Sun Yutian

Wuxi COFCO Engineering & Technology Co., Ltd. (Wuxi 214035)

The moisture content of grain affects seriously the storage and transportation of grain. As the degree of mechanization increases constantly during harvesting and the use frequency of artificial drying decreases gradually, it is necessary to construct scientific grain drying system, which implements effectively the drying of the newly acquired moist grain and satisfies the requirements for the storage and transshipment of grain. These problems were intently focused on and the experience of the design of grain drying workshops and supporting facilities were shared.

grain drying workshop; supporting facilities; design; points

2017-02-15

李 成，男，1987年出生，助理工程師，主要從事糧食工程設(shè)計(jì)及機(jī)電安裝工作。

TS210.8

B

1672-5026(2017)03-020-03