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水稻烘干機(jī)樣圖行倉儲的安全水分(即12%為水稻倉儲的安全水分)。水稻不同與其他糧食的干燥，水稻是一種熱敏性的作物，干燥速度過快或者參數(shù)選擇不當(dāng)容易產(chǎn)生爆腰。所謂爆腰就是水稻干燥后或冷卻后，顆粒表面產(chǎn)生微觀裂紋，這將直接影響水稻碾米時的碎米率，從而影響水稻的出米率，也直接影響到它的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)價值，因此在介紹水稻烘干機(jī)之前有必要在這里介紹一下水稻本身具有的特性。 水稻自身特性 首先水稻屬于熱敏作物，其次是水道的結(jié)構(gòu)不同于其他糧食作物，稻谷籽粒由堅硬的外殼和米粒組成。外殼對水稻起著保護(hù)作用，故水稻比大米更易于保存。但是水稻在干燥時其外殼就起著阻礙籽粒內(nèi)部水分向外表轉(zhuǎn)移的作用。所以，水稻就成了一種較難干燥的糧食。綜上所述，水稻干燥后的品質(zhì)就成為關(guān)鍵問題。 水稻干燥后要達(dá)到的品質(zhì) 水稻的干燥不僅要求生產(chǎn)率高，爆腰率低，而且還應(yīng)保證整米率高。水稻烘干時的整米率不僅和介質(zhì)溫度有關(guān)而且與空氣的相對濕度也有一定關(guān)系。熱風(fēng)溫度增加，則整米率降低，相對濕度增加，則整米率增加。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水稻烘干機(jī)爆腰率增加值：當(dāng)降水幅度≤5%時，水稻爆腰率增加值≤3%;當(dāng)降水幅度 >5%時，水稻爆腰率增加值≤4%。 水稻烘干的工藝要求 綜合水稻自身特點(diǎn)及水稻干燥后要達(dá)到的品質(zhì)等各方面的因素，在對水稻進(jìn)行干燥時要注意以下幾方面的措施：⒈選擇預(yù)熱—干燥—緩蘇—冷卻—排糧的工藝，其中“干燥—緩蘇”的工藝要根據(jù)烘干水稻的多少來確定一共用幾級，即水稻烘干后進(jìn)入緩蘇段保溫一段時間，是籽粒內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散，降低籽粒內(nèi)部的水分梯度，然后進(jìn)入二次干燥—緩蘇，常用的緩蘇與干燥時間的比值為5~8：1，這樣就可以減少爆腰。⒉采用較低的熱風(fēng)溫度。為了保證水稻烘后品質(zhì)，減少爆腰率，必須采用較低的熱風(fēng)溫度，如果采用38~40℃的熱風(fēng)溫度，其爆腰率增值小于2%，水稻干燥過程中的爆腰，不僅與熱風(fēng)溫度有關(guān)，還與熱風(fēng)濕含量和水稻的初水分有關(guān)。⒊限制水稻的干燥速率，水稻干燥過快或冷卻過快均易產(chǎn)生爆腰，為了保證水稻的干燥品質(zhì)，干燥速度不可太大，一般應(yīng)控制在1.5%以下，即每小時降水率不大于1.5%。 幾種水稻烘干機(jī)的介紹 近幾年，隨著干燥技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對干燥技術(shù)及干燥設(shè)備都有了新的認(rèn)識，以下介紹幾種在烘干水稻中常用的水稻烘干機(jī)。 1、橫流式水稻烘干機(jī) 所謂的橫流水稻烘干機(jī)是指，水稻從儲糧段靠重力向下流至干燥段，加熱的空氣由熱風(fēng)室受迫橫向穿過糧柱，在冷卻段則有冷風(fēng)橫向穿過糧層，糧柱的厚度一般為0.25~0.45m，干燥段糧柱高為3-30m，冷卻段高度為1-10m ，其特點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低;2、水稻的流向與熱風(fēng)的流向垂直;3、存在的問題是：干燥不均勻，進(jìn)風(fēng)側(cè)的水稻過干，排氣側(cè)則干燥不足，產(chǎn)生了水分差，所以要加多次換向解決干燥不均勻，減少水分差。 2、逆流式水稻烘干機(jī) 在逆流水稻烘干機(jī)中，熱風(fēng)和水稻的流動方向相反，最熱的空氣首先與最干的糧食接觸，糧食的溫度接近熱風(fēng)溫度，故使用的熱風(fēng)溫度不可太高，低溫潮濕的水稻則與溫度較低的濕空氣接觸，容易產(chǎn)生飽和現(xiàn)象。在烘干高水分水稻時谷層溫度有一個最佳值，由于水稻和熱風(fēng)平行流動，因此，所有水稻在流動過程中手到相同的干燥處理。其特點(diǎn)：1、熱效率較高，2、糧食溫度較高，接近熱風(fēng)溫度，3、糧食水分和溫度比較均勻。 3、順流式水稻烘干機(jī) 在順流式水稻烘干機(jī)中，熱風(fēng)和水稻的流向相同，高溫?zé)犸L(fēng)首先與最濕、冷的水稻相遇，因而它的干燥特性不同于橫流干燥機(jī)，順流干燥機(jī)比傳統(tǒng)橫流干燥機(jī)節(jié)能30%，在干燥段間設(shè)有緩蘇。其特點(diǎn)：1、其熱風(fēng)與水稻同向流動，2、可以使用很高的熱風(fēng)溫度，如200~285℃而不使糧溫過高，因此干燥速度快，單位熱耗低，效率較高，3、熱風(fēng)首先與最濕、最冷的水稻接觸，4、熱風(fēng)和糧食平行流動，干燥質(zhì)量較好，5、干燥均勻無水分梯度，6適合干燥高水分的水稻7、糧層較厚，糧食對氣流的阻力大，因此所用風(fēng)機(jī)的功率也較大。 4、混流式水稻干燥機(jī) 混流式水稻干燥機(jī)內(nèi)交替布置著一排排的進(jìn)氣和排氣角狀盒，水稻按照S行曲線向下流動，交替受到高溫和低溫氣流的作用，其流動曲線很好的解決了糧粒之間的換向，是糧粒受熱更均勻，隨著風(fēng)溫的提高，蒸發(fā)一定量的水分所需要的熱風(fēng)量也相應(yīng)減少，所以使用的風(fēng)機(jī)也可小些。起特點(diǎn)：1、由于谷層厚度比橫流和順流的小，氣流阻力降低，風(fēng)機(jī)的功率較小，單位電耗的生產(chǎn)率較高，2、干燥機(jī)可以采用積木式結(jié)構(gòu)，方便組裝和生產(chǎn)，3、在混流式烘干機(jī)中，谷物不是連續(xù)的暴露在高溫氣流中，而是受到高低氣流的交替作用，故糧食烘后品質(zhì)好，裂紋率和熱損傷相對小一些，從熱風(fēng)和糧食的相對運(yùn)動來看，混流干燥過程相當(dāng)于順流和逆流交替作用。
水稻烘干機(jī)工作原理： 水稻烘干機(jī)采用順流烘干工藝。是采用熱空氣作為熱介質(zhì)進(jìn)行糧食烘干。其內(nèi)部主要由進(jìn)氣通風(fēng)節(jié)和角狀通風(fēng)盒組成。角狀盒外充滿糧食，糧食自上而下流動，熱空氣由進(jìn)氣通風(fēng)節(jié)進(jìn)入，向下方向穿過糧層，廢氣經(jīng)排氣角狀盒排出。熱空氣與糧流同向流動，稱為順流。熱空氣穿過糧層時，與糧食進(jìn)行熱量和水份的傳遞：熱空氣將熱量轉(zhuǎn)給糧粒，使之溫度升高，糧粒受熱升溫，水份蒸發(fā)到空氣中，成為廢氣排出。 烘干的熱糧向下流動到緩蘇段，經(jīng)過緩蘇段使糧粒內(nèi)外層溫度和水份趨于平衡，達(dá)到均勻降水。 糧食緩蘇后進(jìn)入冷卻段，經(jīng)過冷卻，糧食降溫到儲糧溫度，之后由排糧段排出。此糧食烘干機(jī)是你理想的糧食干燥設(shè)備; 性能特點(diǎn)： 1、單機(jī)露天使用，防風(fēng)防雨。 2、機(jī)械化連續(xù)作業(yè)，性能穩(wěn)定，操作方便，節(jié)省土建投資。 3、適應(yīng)能力強(qiáng)，可兼顧烘干多品種糧食。 4、余熱回收利用，降低能耗。 5、糧食烘干徹底、均勻，烘干糧食可直接入庫。 6、烘后糧食品質(zhì)好，無污染。
水稻是我國主要糧食作物，種植面積為3294萬公項，占我國耕地總面積的1/4。產(chǎn)量達(dá)1770萬t，占全世界水稻產(chǎn)量的37%。 稻谷的干燥不同于其他糧食的干燥，稻谷是一種熱敏性的作物，干燥速度過快或參數(shù)選擇不當(dāng)容易產(chǎn)生爆腰。所謂爆腰就是稻谷干燥后或冷卻后，顆粒表面產(chǎn)生微觀裂紋，這將直接影響稻谷碾米時的碎米率，從而影響稻谷的出米率，也就是影口向它的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)價值。因此我國干燥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：稻谷干燥機(jī)爆腰率的增值不超過3%。 其次是稻谷的結(jié)構(gòu)不同于其他糧食作物，稻谷籽粒由堅硬的外殼和米粒組成。外殼對稻米起著保護(hù)作用，故稻谷比大米更易于保存。但是稻谷在干燥時其外殼就起著阻礙籽粒內(nèi)部水分向外表面轉(zhuǎn)移的作用。所以，稻谷就成了一種較難干燥的糧食。試驗表明稻殼、稻米和稻糠的干燥特性是不同的，其平衡含水率也各不相同，因此不能把稻谷看成是均勻體，而應(yīng)看作是一種復(fù)合體。 綜上所述，稻谷干燥后的品質(zhì)就成為關(guān)鍵問題。即稻谷干燥不僅要求生產(chǎn)率高，爆腰率低，而且還應(yīng)保證整米率高。美國的研究表明，稻谷烘干時的整米率不僅和介質(zhì)溫度有關(guān)，而且與空氣的相對濕度也有一定關(guān)系。熱風(fēng)溫度增加，則整米率降低，相對濕度增加，則整米率增加。為了解決稻谷烘干后的爆腰率問題，一般采用以下措施。 1 烘干-緩蘇工藝 即烘干以后將稻谷放人緩蘇倉中保溫一段時間，使籽粒內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散，降低籽粒內(nèi)部的水分梯度。然后再進(jìn)行二次干燥，這樣就可以減少爆腰率。但是在干燥過程中增加一個緩蘇過程，勢必降低干燥機(jī)的生產(chǎn)率(干燥能力)。因此合理的選擇緩蘇時間，便成了關(guān)鍵問題。日本循環(huán)水稻烘干機(jī)內(nèi)部設(shè)有緩蘇段，其緩蘇時間與干燥時間的比值為5～8:1。美國稻谷加工廠的緩蘇時間有的長達(dá)24h，美國加利福尼亞娃斯?fàn)柭?Wasserman)的研究表明，稻谷溫度對緩蘇時間有一定影響，稻谷在干燥以后用23℃的空氣冷卻，然后緩蘇6h左右，但是干燥以后在40℃的溫度進(jìn)行緩蘇，則只需4h。美國Thompson的研究認(rèn)為，稻谷用54℃的熱風(fēng)烘干，水分從23.6%降低到11.6%，然后32.2℃的溫度下緩蘇，達(dá)到完全緩蘇所需時間為12h。 2 采用較低的熱風(fēng)溫度 為了保證稻谷烘后品質(zhì)，減少爆腰率，必需采用較低的介質(zhì)溫度(風(fēng)溫)，根據(jù)泰國水稻干燥的調(diào)查干燥稻谷所用的熱風(fēng)溫度，一般均在50℃以下。我國黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院、農(nóng)業(yè)工程研究所在山東省勝利油田建立的日處理量200t水稻的干燥流程，采用38～40℃的熱風(fēng)溫度，其爆腰率增值小于2%。根據(jù)日本伴敏三的研究，水稻干燥過程中的爆腰，不僅與熱風(fēng)溫度有關(guān)，還與熱風(fēng)濕含量和稻谷的初水分有關(guān)。相同溫度條件下空氣濕含量較高時(0.024kg/kg)，稻谷的爆腰率較低。為了使爆腰于5%，熱風(fēng)溫度應(yīng)在40℃以下。 3 限制稻谷的干燥速率 稻谷干燥過快或冷卻過快均易產(chǎn)生爆腰。日本東京大學(xué)教授細(xì)川明對水稻干燥品質(zhì)進(jìn)行了研究，圖3為風(fēng)量比、熱風(fēng)溫度和平均干燥速率對重度爆腰率(稻谷裂紋數(shù)在兩條以上者稱為重度爆腰)的影響。從可以看出：熱風(fēng)風(fēng)量在不同介質(zhì)溫度下對干燥速率的影響。低溫大風(fēng)量和高溫小風(fēng)量相比爆腰率的增值不多，但低溫大風(fēng)量可以使干燥速率從1%/h提高到1.8%/h，這也是日本循環(huán)式水稻干燥機(jī)為什么采用低溫大風(fēng)量的原因。這種傾向當(dāng)水稻初水分高時更為明顯。 日本笠原正對循環(huán)式水稻干燥機(jī)的研究表明，當(dāng)連續(xù)干燥(無緩蘇)，平均干燥速率超過0.8%/h時，稻谷的爆腰率急劇增加。而有緩蘇時，干燥速率可以達(dá)到1.2%，爆腰率增值仍小于10%。這是因為緩蘇使籽粒內(nèi)部水分更加均勻一致并能消除內(nèi)部應(yīng)力。如果保持水稻的爆腰率為一定值，研究稻谷的極限干燥速度，則可以看出初水分在18%以下時干燥速度可以加大，此外它還與空氣濕含量有關(guān)。保持相同的爆腰率增值，空氣濕含量越低，則干燥速率越高。當(dāng)空氣濕含量較高時曲線比較平穩(wěn)，說明初水分對爆腰率的影響較小。綜合以上研究，可以得出結(jié)論：為了保證稻谷的干燥品質(zhì)，干燥速度不可太快，一般應(yīng)控制在1.5%以下，即每小時降水率不大于1.5%。美國干燥水稻采用多次通過干燥機(jī)加上緩蘇工藝每次時間為15～30min，含水率每次降2%～3%(干基)，折合成濕基水分每次降水1.5%～2%。
一、稻谷干燥的技術(shù)條件 水稻的干燥不同于其他糧食的干燥，稻谷是一種熱敏性作物 ，干燥速度過快或參數(shù)選擇不當(dāng)容易 產(chǎn)生爆腰。所謂“爆腰”是稻谷干燥后或冷卻后，顆粒表面 產(chǎn)生微觀裂紋，這樣直接影響稻谷碾米時的碎米率，從而影響稻谷的出米率，也就是影響其產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)價值。因此國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：爆腰率的增加值不超過3%。 其次稻谷的結(jié)構(gòu)不同于其他糧食作物，稻谷籽粒由堅硬的外殼和米粒組成。外殼對稻米起著保護(hù)作用，故稻谷比大米更易于保存。稻谷在干燥時其外殼起著阻礙內(nèi)部水份向外表面轉(zhuǎn)移作用。所以稻谷就成了一種較難干燥的糧食。 試驗表明，稻殼、稻米和稻糠的干燥特性是不同的，其平衡含水率也各不相同，因此不能把稻谷看成均勻體，而應(yīng)當(dāng)看成復(fù)合體。 二、防爆腰的工藝關(guān)健 1、何為“緩蘇”工藝 就是糧食干燥塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)增加不送熱風(fēng)的工作段(也可輸入少量冷風(fēng))，通過相鄰干燥段較高溫度的熱傳導(dǎo)進(jìn)行熱工作，這一過程稻谷也在緩慢降水。此時稻谷實際接觸到的溫度僅為20-25℃。達(dá)到對稻谷緩蘇的目的。 2、大風(fēng)量低溫干燥工藝 為了保證稻谷烘后品質(zhì)，減少爆腰率，必須采用較低的介質(zhì)溫度(風(fēng)溫)，DHG稻谷干燥機(jī)氣流的輸入風(fēng)溫≤75℃，使稻谷實際接觸的溫度只有35-38℃，確保烘后稻谷的爆腰度<2%。 因輸入風(fēng)溫較低，如不增大輸入風(fēng)量肯定出現(xiàn)熱工作的熱能大大降低而干燥機(jī)的產(chǎn)量也隨之降低的現(xiàn)象，所以必須輸入干燥塔內(nèi)較大風(fēng)量，方可解決這一矛盾。一般稻谷干燥機(jī)配置的送風(fēng)機(jī)風(fēng)量是玉米干燥塔的2.5倍以上。風(fēng)量為每1000kg稻谷0.5-0.7m3/s。 3、限速干燥工藝 稻谷干燥過快或冷卻過快均易產(chǎn)生爆腰。通過大量的實驗和用戶反饋證明：干燥速率一般應(yīng)控制在1.5%以下，即每小時降水率≤1.5%。 三、工藝流程及技術(shù)參數(shù) 規(guī)格型號處理量t/h降水幅度%裝機(jī)容量KW噪音(dB)爆腰率增值(%) DHG-441—74076<2 DHG-881—75576<2 DHG-15151—79576<2 DHG-20201—713576<2 DHG-30301—718976<2 DHG-40401—723276<2 DHG-50501—729076<2
目前用于干燥稻谷的干燥機(jī)機(jī)型,根據(jù)谷物和氣流的流動方向分主要有混流式、橫流式、順流式、順混流式、逆流式干燥機(jī)等;根據(jù)循環(huán)類型可分循環(huán)干燥和不循環(huán)干燥兩種;根據(jù)熱源類型可分燃煤或燃油干燥機(jī)等。 一、混流式干燥機(jī) 干燥工藝為干燥-緩蘇-干燥-緩蘇,典型的機(jī)型是美國路易斯安納州立大學(xué)研制成功的LSU稻谷干燥機(jī)。該機(jī)由若干標(biāo)準(zhǔn)段組成,每段有15個全角狀盒, 6個半角狀盒。角狀盒為三角形,頂角90°,橫向間距為400毫米,縱向間距200毫米。每段的尺寸為1. 2×1. 2×1. 2米,體積為1.728m3。常用的熱風(fēng)溫度為50℃～60℃,風(fēng)量為44m3～97m3 / ( t·min)。每標(biāo)段可容納稻谷0. 85噸,每段所需風(fēng)量10000m3 /h。烘干稻谷時,每個標(biāo)段的生產(chǎn)力為1. 5 t/h (降水3%～5% )。每次通過干燥機(jī)的時間15分鐘,整個干燥過程需要使稻谷通過干燥機(jī)5次～6次,最高糧溫50℃,最低糧溫38. 3℃。 二、橫流式干燥機(jī) 橫流干燥機(jī)可分橫流循環(huán)干燥機(jī)和橫流-緩蘇干燥機(jī)兩種。橫流循環(huán)干燥機(jī)為中小型干燥機(jī)。日本SDA型橫流循環(huán)式稻谷干燥機(jī)采用較低的熱風(fēng)溫度,干燥和緩蘇在同一機(jī)體內(nèi)進(jìn)行。干燥加熱時間6分鐘～11分鐘,緩蘇時間60分鐘,風(fēng)量為每100公斤稻谷0. 5m3 / s～0. 7m3 / s,降水量0. 6% /h,生產(chǎn)率為160kg/h～1000kg/h。其干燥原理為低溫大風(fēng)量,薄層多風(fēng)道,干燥加緩蘇的干燥工藝。廣東南海和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)生產(chǎn)的小型橫流循環(huán)稻谷干燥機(jī),裝機(jī)量為0. 75噸～3噸,工藝流程為干燥-緩蘇-干燥-緩蘇。 三、流化斜槽式干燥機(jī) 該機(jī)是一種典型的高溫快速干燥機(jī),由廣東省農(nóng)機(jī)所開發(fā)。當(dāng)選用的風(fēng)量超過或達(dá)到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. 2 t/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1分鐘。一次通過干燥機(jī)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),但低于流化床干燥機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。該機(jī)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)。 四、逆流低溫干燥機(jī) 逆流低溫稻谷干燥機(jī)以美國希弗爾斯公司生產(chǎn)的DR I -FLOⅡ型干燥機(jī)為代表,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)1998年也開發(fā)成功了該類型的干燥機(jī)。該類型干燥機(jī)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)到要求厚度后,開始干燥,一般裝倉厚度0. 6米。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18m3～54m3 / ( t·min) ,降水幅度可達(dá)10%。 五、順混流干燥機(jī) 黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院研究開發(fā)出了順混流稻谷干燥機(jī)。該機(jī)綜合利用了順流干燥適合濕谷物的特點(diǎn)和混流干燥均勻及干后谷物水分較低的特點(diǎn)。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)10 t/h。六、稻谷的干燥工藝 稻谷籽粒由堅硬的外殼和米粒組成,外殼對稻米起著保護(hù)作用,但在干燥時其外殼就起著阻礙籽粒內(nèi)部水分向外面轉(zhuǎn)移的作用。所以,稻谷就成了一種較難干燥的谷物。試驗表明,稻殼、稻米和稻糠的干燥特性不同,其平衡含水率也各異。 |
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