高低溫多段組合大型連續(xù)式糧食干燥機設(shè)計

臧 華

（臨沂金銘機械有限公司，山東 臨沂 276700）

美國、英國、日本、加拿大等國的主要糧食收獲后的處理已基本實現(xiàn)了全程機械化及自動化作業(yè)，在成套工藝技術(shù)及設(shè)備的基礎(chǔ)上，形成了大型的產(chǎn)后處理設(shè)施設(shè)施，但發(fā)達國家的設(shè)備投入、使用成本很高，能量消耗也很大。例如日本年產(chǎn)大米僅一千萬噸，在農(nóng)村建設(shè)的稻谷產(chǎn)后干燥調(diào)質(zhì)中心就多達3500多處，每一處投入的建設(shè)費和設(shè)備費大多在十億日元以上，利用這些設(shè)備每處理1kg高濕稻谷（含水率由24%降到14.5%）所消耗的熱量在4869～13688kJ/kg。像這樣一種投資力度和能量消耗成本，顯然與我國現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式下的經(jīng)濟承受能力以及未來的節(jié)能目標不相符，在我國現(xiàn)行的糧食價格和能源利用價位的基礎(chǔ)上，必須研究通過工藝裝備技術(shù)優(yōu)化與集成創(chuàng)新和高效節(jié)能的運轉(zhuǎn)模式來解決問題。

文章主要研究高效、智能、節(jié)能、環(huán)保糧食干燥機械的設(shè)計、加工成型工藝及流水線作業(yè)流程開發(fā)。圍繞糧情在線檢測、集中控制終端、高濕糧食高效節(jié)能干燥調(diào)質(zhì)工藝系統(tǒng)、生物質(zhì)能量高效轉(zhuǎn)換熱風爐及配套設(shè)備在不同產(chǎn)區(qū)、不同種類的高濕糧食干燥應用中的可靠性、匹配性、適應性等突出問題，在生產(chǎn)一線應用發(fā)展的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化、熟化技術(shù)。

1 結(jié)構(gòu)特點

1.1 主要結(jié)構(gòu)

高、低溫多段組合大型連續(xù)式干燥裝備是由分糧段，逆流段，順、混流烘干段，緩蘇段，順、混流烘干段，冷卻段，排糧段，高低溫供熱系統(tǒng)，電控裝置，在線檢測，干燥自適應控制系統(tǒng)等部份組成。

1.2 設(shè)計特點

（1）干燥機主塔排糧段創(chuàng)新設(shè)計。創(chuàng)新設(shè)計了無級自動排糧結(jié)構(gòu)和一種無死角轉(zhuǎn)動清糧裝置，其作用是將烘干機內(nèi)糧食均勻排出機器外部。烘干后的糧食，靠自流進入排糧段，通過排糧段的分糧板，將糧食均勻地分布在排糧六葉輪上，隨排糧輪的轉(zhuǎn)動而排出。

（2）干燥機主塔干燥段創(chuàng)新設(shè)計。創(chuàng)新設(shè)計了中間進風向兩邊干燥層分風的配風方式，相當于把干燥層的厚度減小了1/2、通風面積增大了一倍；采用混逆流干燥方式，設(shè)計減小干燥不均勻度的變截面角盒。

對低水分段糧食采用高、低溫多段組合干燥，大幅度降低干燥爆腰增率、干燥不均勻度和破碎率增率、并使出機糧食溫度接近環(huán)境溫度。

（3）創(chuàng)新引風負壓混逆流干燥技術(shù)，基于熱力、壓力合理匹配實現(xiàn)糧食快速去水、降溫的多勢場協(xié)同干燥，降低糧食干燥溫度，強化熱質(zhì)傳遞過程，實現(xiàn)了最大限度地利用干燥系統(tǒng)的客觀勢差去水，能在最小成本和最低環(huán)境污染的操作條件下，高效、安全的干燥出優(yōu)質(zhì)糧食，并可進行種子干燥。

（4）創(chuàng)建以傳感器、微控制器、水分檢測設(shè)備等為核心的智能一體化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)測、控制、自動化作業(yè)和高效服務(wù)。

（5）采用特殊的自動調(diào)溫裝置自動配風，實現(xiàn)了由一個熱源供給烘干機所需的不同風壓、不同風溫、不同風量的熱空氣，自動調(diào)節(jié)熱風溫度。

圖1 高低溫多段組合大型連續(xù)式干燥裝備結(jié)構(gòu)圖

2 工作原理

谷物靠自重在干燥塔內(nèi)緩慢向下移動；干燥介質(zhì)通過機內(nèi)角狀通風盒穿透料層，實現(xiàn)物料與干燥介質(zhì)之間水分和熱量的交換。物料自上而下整個干燥過程需要經(jīng)過預熱、干燥、緩蘇、冷卻等階段，最終達到需要的水分，并冷卻到可以安全儲存的溫度。干燥機內(nèi)始終充滿物料，進料和排料以及進氣和排氣連續(xù)進行。

3 結(jié)語

在現(xiàn)今糧食收獲日趨集中，而傳統(tǒng)的固定式烘干設(shè)備覆蓋面積有限，不足以適應我國疆土遼闊、糧食收獲不集中的特點。研制適合市場的大型連續(xù)式干燥裝備具有很好的市場發(fā)展前景。在上文中，對智能化移動式糧食干燥機進行了一定的研究，經(jīng)過實踐驗證，各方面技術(shù)指標均對預期設(shè)計要求進行了達成，具有較好的干燥效果以及應用價值。

糧食干燥是糧食安全生產(chǎn)不可缺少的環(huán)節(jié)，對糧食的增產(chǎn)、增效具有重要的作用，近幾年，糧食干燥成為農(nóng)業(yè)全程機械化的焦點，特別是大型連續(xù)式糧食干燥機受技術(shù)制約仍難以取得突破性進展。通過對干燥機主塔排糧段創(chuàng)新設(shè)計、干燥機主塔干燥段創(chuàng)新設(shè)計、對低水分段糧食采用高、低溫多段組合干燥、創(chuàng)新引風負壓混逆流干燥技術(shù)等手段，實現(xiàn)了單臺機連續(xù)烘干，在節(jié)能和工作效率上有大幅度提升，節(jié)能和工作效率指標均實現(xiàn)革命性的突破，為客戶提供獲得高效率和高效益的保障，并取得較好的干燥效果以及應用價值。