一個小批量的設計參數(shù)在倉式玉米烘干機摘要：早季玉米收獲的高水分含量，使它不可能存儲。出售綠色形成早季玉米是不合算的農(nóng)夫。經(jīng)驗表明，農(nóng)民很難從他們的銷售中生產(chǎn)成本。玉米收獲時，糧食損失也很高。為了減少糧食損失，從而提高農(nóng)民的利潤和利潤，糧食烘干機是濕谷物所必需的。因此，本文介紹了一種在倉式玉米谷物干燥機中的設計與開發(fā)。玉米的水分含量和體積密度等特性被確定為所需的干燥器的設計信息。干燥室的尺寸，水分的量，以除去在一個批處理中，所需的空氣量來影響干燥，所需的空氣量，以影響干燥，鼓風機的容量，所需的熱量的數(shù)量，以影響干燥和實際熱用于干燥的效果全部設計。玉米烘干機是用一個 100 公斤的脫濕玉米批量開發(fā)。干燥器可用于實驗室的實驗目的，以及用于商業(yè)用途的農(nóng)場。在不同初始含水量、干燥空氣溫度、干燥空氣流速和顆粒床上，可用來測量玉米的干燥速率。不同干燥溫度的影響 E、空氣速度、載荷和攪拌速度對干燥后玉米的品質可以與烘干機的研究。關鍵詞：設計開發(fā)；倉式玉米干燥機；鮮玉米粒；含水量；傳熱；干燥速率簡介： 玉米是一種非常重要的作物，使各類食品提供了一個途徑。它也具有一定的藥用價值，是許多工業(yè)的原料。 糧食是玉米最重要的部分，是許多用途的。 玉米（Zea mays L.），或玉米，在撒哈拉以南非洲地區(qū)最重要的糧食作物，水稻和小麥，其中的三個最重要的谷類作物，在世界上。玉米產(chǎn)量高，容易加工，容易消化，而且比其他谷物便宜。 它也是一種多用途作物，在一系列的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)種植。 對玉米植株各部分具有經(jīng)濟價值的糧食，葉、莖、穗、穗都可以用來生產(chǎn)大量的各種食品和非食品產(chǎn)品。玉米?？梢约庸こ刹煌男问?，特別是在玉米粉的形式，這是一個重要的食物，大量的人在非洲，提供大量的營養(yǎng)物質，特別是熱量和蛋白質。 [ 1 ]顯示，145 個發(fā)展中國家中有 22 個國家每天有 100 克以上的玉米消費量。在南非的膳食攝入量調(diào)查中，[ 2 ]發(fā)現(xiàn)，玉米粉幾乎被消耗了，所有的受訪對象，男性和女性，在農(nóng)村，農(nóng)場，非正式的解決和中產(chǎn)階級城市地層。在工業(yè)化國家，玉米主要是用作牲畜飼料和工業(yè)產(chǎn)品的原料，而在發(fā)展中國家，它主要用于人類消費。 在撒哈拉以南的非洲地區(qū)，玉米是一種主食，估計有 50%的人口。它是碳水化合物，蛋白質，鐵，維生素和礦物質的重要來源。 非洲人消耗玉米在各種粥、糊、玉米淀粉基，和啤酒。綠色玉米（鮮玉米）吃烤，烤或煮炒，；填充青黃不接后干燥的季節(jié)中扮演著重要的角色。在尼日利亞的早期玉米收獲通常是在七月和十月之間，當雨完全建立。在這個時候，自然干燥的領域是困難的，因為低的大氣溫度和相對濕度高。如果作物在地上留下來干，它會繼續(xù)惡化，因為速度慢的干燥。因此，他們收獲的高水分含量和廉價出售，以進行烹飪或食用。這減少了農(nóng)民的收入可以避免，如果在收獲后，玉米可以干燥和儲存。干燥是最古老的食品保鮮方法之一。它是從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)/生物材料的水分含量與周圍空氣或水分的含量，可以降低模具的酶法去除水分平衡離子和昆蟲的侵擾。食品通常是干燥，提高耐貯性、可移植性、紋理和保持性。干燥減少了收獲后的作物中的水分含量，以接受一個可以接受的市場，儲存或處理的水平[ 3 ]。 無論是谷物溫度和水分含量在保持質量的關鍵。霉菌和昆蟲的活動大大減少，低于 15oC 安全水分儲存。然而，這些依賴于糧食品種，儲存，儲存結構，地理位置的長度。在干燥過程中的主要輸入是加熱的入口空氣的溫度，這是通過一個靜態(tài)的糧食散裝被吹干。潮濕的谷物只能在入口空氣干燥條件比濕顆粒干燥。這意味著，在入口空氣中所含的水分可以通過提高其溫度，從而提高它的能力，以除去水分從濕顆粒去除。 出口空氣使干燥的谷物經(jīng)過濕塊后，在干燥器中，如果沒有足夠的出口通道，然后在氣流組織中凝結，就可以在干燥器中濃縮特低[ 4 ]。烹飪的谷物和應力由于高晶粒內(nèi)部的溫度和壓力下的發(fā)展可以如果入口空氣進入干燥器系統(tǒng)條件避免開裂精心挑選。 這將確保了良好的質量的外裝糧食散裝。此外，在干燥過程中，最近的入口的谷物的條件總是不同于那些最近的出口，并繼續(xù)沿散裝的單行線。這些差異可能會出現(xiàn)作為溫度的空氣中的空隙之間的空隙的空氣中的空隙時，不均勻分布的。在尼日利亞和其他非洲國家，農(nóng)產(chǎn)品收獲后損失非常高。這是由于每個產(chǎn)品都有它的季節(jié)，它主要是生產(chǎn)過剩的事實，立即需要。損失是由于缺乏適當?shù)谋４婧蛢Υ嬖O施。這些損失使得當年的產(chǎn)品不可用，在那里他們可以在收獲期和收獲后的價格上有明顯的差異。因此，本研究的目的是設計和開發(fā)一批在倉玉米糧食烘干機用于新收獲的玉米，用于農(nóng)業(yè)用途，以減少農(nóng)民的采后損失，從而增加他們的收入。2.材料與方法 為了開發(fā)一種高效的間歇式玉米干燥機，并對其性能和參數(shù)進行了測定2.1 水分含量測定的水分含量的玉米被確定為知道從新鮮收獲的玉米的水分的量被刪除。對新鮮收獲的玉米籽粒進行了稱重，在 65 個條件下干燥，在個條件下，在恒定的重量為 24 得到按照[ 5 ]。 樣品被拆除，并允許空氣冷卻。 使用一個數(shù)字敏感的重量平衡的 0.01 克準確度測定干燥的樣品的重量。水分含量（%）計算使用水利：321)(0wmc??2.2 收獲期玉米容重的測定[ 6 ]開發(fā)了一種在極壓下所述的玉米容重和含水量的經(jīng)驗公式。 220184.01598.0176.9. wbwbwbm MMTW????玉米收獲成熟通常有平均 32%的水分含量（WB）[ 7 ]。替代 MWB = 32%的值（WB）為水利了。 32)2(0184.)3(01598.)32(0167.79.0 ????mTW/6483.cg/.kTm?2.3 設計考慮在設計干燥器時，注意以下幾點：有一個均勻的干燥產(chǎn)品，溫度和水分是相同的晶粒厚度每層，入口空氣將直接以跨越整個循環(huán)干燥器的應。為了避免蒸汽積聚，烘干機上蓋上蓋有孔，以便于從顆粒到大氣中的加熱空氣中容易地流動。為了減少風機必須克服的靜壓，以提供所需的氣流，攪拌軸被合并。因此被認為是一個圓筒形的干燥器，方便和聯(lián)合國伸縮攪拌。為了減少由于導通而產(chǎn)生的熱損失，并利用玻璃纖維，由于其有效性和可用性，使干燥缸與玻璃纖維產(chǎn)生了明顯的保護作用。為確保不會被污染，內(nèi)墻、攪拌軸和烘干機的穿孔面都是由不銹鋼材料制成的 為了保證顆粒的干燥速度，適當增大加熱爐的尺寸，提高干燥空氣的溫度。2.3.1 烘干機的設計 玉米烘干機的設計（圖 1）是基于以下幾點：要除去水分的量，所需的空氣干燥的空氣量的影響，影響干燥體積，風機設計能力城市，所需的熱量，傳熱，實際熱，用于干燥，傳質速率，熱效率，和干燥速率的數(shù)量。這種設計是基于環(huán)境溫度（T1）32℃； 這是適用于穩(wěn)定的流動系統(tǒng)所規(guī)定的[ 8 ]。初始含濕率（HR1）被確定為0.01 公斤/公斤使用心理測量表在常溫下干燥的空氣和 101.325 KPa氣壓。 安全干燥溫度（T2）干燥玉米需要 43℃[ 9 ]的規(guī)定2.3.2 干燥室（尺寸）的設計對干燥室的尺寸進行了測定，假設，每批次的玉米粒的結構為圓柱形，質量為 100 公斤。的玉米顆粒的堆積密度描繪，482 6 公斤的新鮮收獲的玉米占 1 立方米的體積，1 公斤的新鮮收獲的玉米占 1 / 648.2 = 0.0015423m100 kg will occupy 0.001542 100 ?3= 0.1542 m由于干燥器是圓柱形的，假設一個直徑為 600 毫米體積=基區(qū)×高度。heigt??23.01542.0?mheigt 543../.2?因此，確定為 600 毫米直徑和 546 毫米的高度的干燥室的尺寸。2.4 除去水分的量要刪除公斤水量（MR）給出式為： ]1[2QMR??在哪里，每批次的烘干機容量（公斤），Q1 =初始水分含量的玉米要干 35%，Q2 =所需的最終水分含量最大，這是 13%在實驗結果的基礎上[ 10 ]。 因此被確定為 25.29 公斤。RM2.5 干燥空氣所需的數(shù)量所需的空氣量（公斤烘干效果）。這可以從公式 4 計算的[ 11 ]][12rrRaHMQ??在 HR1 和 HR2 是最初和最后的公斤/公斤干空氣的濕度比分別；和是確定的均衡器。平均環(huán)境溫度和相對濕度為 31，干球溫度為 28，濕球溫度為，相對濕度為 35%。初始濕度比 HR1 被確定為 0.01 公斤/公斤使用心理測量表在常溫下干燥的空氣和氣壓 101.325 kPa。 在熱已經(jīng)提供，產(chǎn)品的溫度升高到 50℃給予最后的濕度比（HR2）為0.028 公斤/公斤干空氣。將這些 HR1 和 HR2 值和 Q1 和 Q2，成了影響 Eq.4 所需要的空氣干燥的數(shù)量（QA）1405 公斤。2.6 空氣量對干燥效果的影響空氣體積影響干燥 (VA）可以使用方程的確定[ 11 ]：3maaQV??在那里，δ 是 kg/m3，確定在 0℃為 1.115 kg/m3 的基于普通流體的性能[ 12 ]空氣密度。 空氣干燥的體積，因此計算為 1260.10 立方米 2.7。鼓風機設計與容量鼓風機為將加熱空氣從熱交換器傳送到烘干箱的目的。 的選擇是基于 eqs.6-8 離心風機性能曲線的特點：]][[21212qHN?]][[21212HqD?]][[215122 Nhp?電動馬達的轉速（轉），是靜態(tài)壓力（功率），是空氣的容積流量（立方米），是鼓風機的直徑，馬力是電機馬力。BAS 在選擇了[ 13 ]在一個落后的離心風機的性能曲線顯示系統(tǒng)特性圖，N1 為1000 rpm，D1 是 0.46 米 1.41，H1，H2 為 1.09，Q1 是 226.4 立方米/分鐘，Q2 為 198.1 立方米/分鐘和 HP1 是 2.28。基于 eq.6，N2為 1000 轉自 1000 轉電機選擇。D2 值（M），根據(jù)公式 7 計算而 HP2計算公式 8，2HP 電機選擇。 風機容量（BC）是從 eq.9 [ 14 ]計算： 哪里 和)(nQBCa?? ZkQma??Rein/8.20in/1.98/15. 332 gmkgqQam ????Re = 25% of Qm ，這是 55.22 公斤/分鐘；ZK = 1-2%的質量為4.42 千克/分鐘為 2%；和氮=百分比的安全系數(shù)，確保在所有工作條件下，在 15%，但通常為 20% - 10%的空氣供應充足。代，因此，計算為 322.6 公斤/米計算在。 2.8 有效干燥所需的熱量（HR）KJ有效干燥所需的熱量是在 eq.10： )()(RLKXr MHMH???每批（公斤）= 100 公斤的烘干機容量； 12TCTk?, 而是玉米= 1.8 kJ／kg℃比熱；和 T2-T1 = 50 - 32 =℃，汽化潛熱為 1248.1 焦耳/公斤；水分和 =量被刪除（kg）將這些價值觀eq.10，人力資源管理是計算為 31888.50 kJ。2.9 傳熱率熱傳導率（QHT）可以確定的是 eq.11 [ 12 ]： BehtTAQ?在哪里=傳熱系數(shù)= ， 與女（Nu）= 121.3 = 0.13a0.33 RA dkNu/= 109；K 為熱傳導系數(shù) = 0.0305 千瓦/ MK 和 D 作為熱交換器=直徑0.56 m、h 值是 6.607 千瓦/ ；AE = T 表面積他換熱器= 0.7389 平方米；和 TB =熱空氣在鼓風機，溫度。傳熱速率值（QHT）因此被確定為。熱量可以通過過程中的風機失去了從 eq.12 計算，其中熱 QL =數(shù)量丟失（KJ）；k =低碳鋼= 58 W/m.k 導熱系數(shù)；AB =面該風機為 0.88 平方米的面積；TBE =溫度差之間的熱空氣在風機和環(huán)境= t2-32℃；和 δK =距離= 1。QL 值是 KJ 因此計算。n 等換熱率（qhtr）將達到柜（QHT - QL）KJ。2.10 實際使用的熱效干燥（高清） 用于影響干燥 HD 可以從公式 13 確定的熱量 RcaDMTCH?其中 Ca =空氣= 1.005 kJ／kg℃比熱容；MR =量的水分被除去公斤；TC =在干燥柜= t2-32℃= 32℃溫差。熱量因此礦石計算為 457.50 kJ。干燥器的組成部分：烘干機的零部件；框架、干燥筒、攪拌軸、換熱器、風機和電氣控制面板。根據(jù)設計制造和組裝的組件。在圖1 中顯示了干燥器的爆炸視圖。 使用下面的材料制作干燥器：（一）不銹鋼片：用于烘干烘干機的烘干室；（二）角吧：用于構建框架；（三）軸承：用于兩端保持攪拌軸；（四）不銹鋼棒：作為攪拌軸；（五）輕度鋼板：用作干燥室和蓋的外蓋；（六）纖維玻璃：用作一種滯后材料；（七）電極（不銹鋼和碳鋼）：用于焊接各種零件。干燥器的描述：干燥器是一種帶有攪拌器的攪拌槽。它有一個圓筒形的干燥室，有傾斜和多孔的地板。軸放置在氣缸中心在交替的 SID 尖峰彼此作為攪拌器的。攪拌軸通過齒輪式電動馬達驅動。氣缸的上蓋孔和作為入口開口器（漏斗）佛糧食要干。熱空氣由離心風扇直接吹在一組加熱元件壓入氣缸。熱空氣將水分從顆粒時，該與室中的顆粒的顆粒，并釋放相同的氣氛通過穿孔蓋的。攪拌軸通過減少阻力使熱風分布均勻空氣流動。干燥器的等距視圖如圖 2 而圖 3-5 顯示視圖和圖 6 顯示了。 2.數(shù)據(jù)采集程序一個溫控器與烘干機結合，改變工藝工程，1，399 - 406。溫度。它也有一個鼓風機控制單元不同的空氣速度。一旦裝入干燥室，則吹風機旋鈕設置為所需的空氣速度和所需的溫度，也設置為所需的溫度，干燥，然后進行了一個指定的時間。在不同初始含水量，干燥空氣溫度，干燥空氣速度和谷物床上，可用于測量新鮮收獲的玉米粒的干燥速度。不同的影響不同干燥溫度、氣流速度、載荷和攪拌速度對干燥后玉米的品質可以與烘干機的研究。結論: 在不同干燥空氣溫度、氣流速度和批處理大小的不同，一批式玉米谷物干燥機的干燥新鮮的玉米顆粒，根據(jù)預定的最終用途玉米的。本地制造的干燥機是負擔得起的六萬奈拉的總成本（n 60000 = 375 美元）。干燥器可用于實驗室的實驗目的，以及在商業(yè)規(guī)模養(yǎng)殖場。 畢業(yè)設計（論文）題 目 順流式谷物烘干機系統(tǒng)設計 學 院專業(yè)班級學生姓名指導教師II摘要中國是糧食生產(chǎn)大國，而剛收獲的糧食需要經(jīng)脫水、干燥處理后才方便存儲和運輸，每年我 國都會因為未及時干燥而造成糧食的霉變和蟲化，從而造成嚴重的損失。降低或除去物料中的水分稱為干燥。在谷物收獲中，干燥具有十分重要的意義。本設計針對這一問題設計了一臺糧食烘干設備，在設計的過程中充分考慮了不同地區(qū)氣候環(huán)境、干燥成本、干燥工藝、燃料等問題，并采用 CAD 軟件制圖，使之能明確的表達干燥機的整體結構。同時，使用系統(tǒng)結構簡單，運行穩(wěn)定可靠的 PLC 控制，實現(xiàn)谷物烘干全過程即進糧、循環(huán)烘干、出糧的自動控制。關鍵詞：糧食儲藏；谷物干燥機；CAD；PLC 控制；IIIAbstractBecause China is a main grain producing countries, and freshly harvested grain needed by dehydration, drying treatment is convenient to store and transport, every year I will not timely dry and causing food mildew and insect, resulting in serious losses. To reduce or remove material moisture to dry. The grain harvest, drying has a very important significance. The design for the design of a grain drying equipment, the design fully consider the different regional climate environment, the cost of drying, drying process, fuel and other issues, and the use of CAD drawing software, which can clear the expression of drier overall structure. At the same time, the use of the system The system has simple structure, stable and reliable operation of the PLC control, and realizes the whole process of grain drying, namely, feeding, circulating and drying, and automatic control of the grain.Keywords: grain storage, grain dryer ,CAD，PLC control.IV目錄摘要 .......................................................................................................................................IAbstract ...............................................................................................................................II第一章 緒論 ........................................................................................................................11.1 谷物干燥的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ....................................................................................1 1.1.1 谷物干燥的意義 ..................................................................................................11.1.2 谷物的特性及谷物干燥的機理 ..........................................................................21.2.3 影響糧食干燥過程的因素 .................................................................................2 1.2 谷物干燥機簡介 ........................................................................................................31.2.1 對流換熱式谷物干燥機 ......................................................................................31.2.2 輻射式干燥機 ......................................................................................................81.2.3 導熱式干燥機 ......................................................................................................91.2.4 批量作業(yè)式干燥機 .............................................................................................9 1.2.5 連續(xù)作業(yè)方式干燥機 ........................................................................................10V1.2.6 循環(huán)作業(yè)式干燥機 ...........................................................................................101.3 谷物干燥用的燃料 ..................................................................................................111.3.1 燃料的種類和成分 ............................................................................................121.4 谷物干燥用供熱設備的種類 ..............................................................................13第二章 谷物干燥機設計 ..................................................................................................172.1 谷物干燥系統(tǒng)的工藝流程設計 ...............................................................................172.2 干燥機的設計 ..........................................................................................................18 2.2.1 干燥機的外殼及工作室材料選擇 ...................................................................182.2.2 小時去水量計算 ..........................................................................................18hw2.2.3 小時干燥能力 計算 ......................................................................................18tg2.2.4 加熱室容積的確定 ..........................................................................................19 2.2.5 緩蘇室容積的確定 ...........................................................................................192.2.6 冷卻室容積的確定 ...........................................................................................192.2.7 估計干燥機的總高度 .................................................................................20總H2.3 風機參數(shù)的計算 .......................................................................................................202.3.1 熱風機流量 Q 計算 ...........................................................................................202.3.2 風壓計算 ...........................................................................................................212.3.3 選擇熱風機 .....................................................................................................222.3.4 熱風機供熱計算 ...............................................................................................22VI2.3.5 選擇冷風機 .......................................................................................................232.3.6 角狀管設計計算 ...............................................................................................232.3.7 角狀管樣式及鏈接方式 ....................................................................................24第三章 升運機構及排糧機構的計算 ..............................................................................253.1 斗式提升機的選型與計算 .......................................................................................253.1.1 輸送量的計算 ....................................................................................................253.1.2 功率計算 ............................................................................................................253.2 螺旋輸送機的選型與計算 .......................................................................................263.2.1 螺旋輸送機選型。 ............................................................................................263.2.2 螺旋輸送機輸送量的計算 ................................................................................273.3 換熱器計算 ...............................................................................................................273.3.1 換熱器的換熱量 ...............................................................................................273.3.2 計算兩種流體的“對數(shù)平均溫度差” ............................................................273.3.3 計算換熱器的總換熱面積 ................................................................................283.4 熱風爐參數(shù)的計算 ...................................................................................................283.4.1 小時耗煤量（ ）的計算 ..............................................................................28mG3.4.2 干燥機要求爐灶的供熱量 ...............................................................................28 3.4.3 爐柵面積的計算 ...............................................................................................293.4.4 爐膛容積 ............................................................................................................293.4.5 爐高的確定 ........................................................................................................29VII3.4.6 熱風爐的選擇 ....................................................................................................30第四章 PLC 控制系統(tǒng)的設計 ..........................................................................................314.1 谷物烘干機的控制要求 ..........................................................................................314.1.1、干燥溫度的控制 .............................................................................................314.1.2、干燥速度的控制 .............................................................................................314.1.3、干燥間隙的設定 .............................................................................................314.1.4、谷物水分的控制 .............................................................................................324.2 自動控制系統(tǒng)設計 ...................................................................................................324.2.1 谷物烘干工藝流程 ...........................................................................................324.2.2 谷物烘干工藝要求： .......................................................................................324.2.3 PLC 與 CPU 型號的選擇 ................................................................................334.2.4 電路圖及接線圖 ...............................................................................................344.2.5 流程圖 ...............................................................................................................37結論 ....................................................................................................................................39參考文獻： .......................................................................................................................40 致謝 ................................................................................................................................... 41VIII- 1 -第 1 章 緒論1.1 谷物干燥的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.1.1 谷物干燥的意義谷物干燥是谷物收獲后的一個重要環(huán)節(jié)，因為收獲時為了減少田間落粒損失都注意適時收獲，而適時收獲的谷物其水分較大，如不及時干燥則必造成谷物霉爛變質。據(jù)統(tǒng)計，我國每年收獲的糧食中由于干燥不及時而造成的霉爛損失達500～1000 萬噸，占全年谷物總產(chǎn)量的約 1.5%～3%；在南方梅雨季節(jié)較長的省份（江蘇、浙江、安徽、湖北以及上海等） ，每年糧食霉爛損失高達 10%左右，可見谷物干燥是一個不容忽視的問題。國內(nèi)情況:我國的谷物干燥（主要指機械干燥）始于 50 年代，50 年代初引進了蘇聯(lián)的高溫干燥機應用于生產(chǎn)，后參照該機型結構和原理自行設計了大型高溫干燥塔，逐步應用在北方的糧食系統(tǒng)中。60～70 年代各地自行設計了多種中、小型谷物干燥機，由定點干燥機廠生產(chǎn)，逐步推廣到全國。70～80 年代又自行設計了幾種大、中型谷物干燥機，在糧食系統(tǒng)及國營農(nóng)場中推廣使用。全國各地擁有各種谷物干燥機近兩萬臺，其中主要是中、小、大型干燥機約兩千臺左右。目前我國的谷物干燥機主要以煤為熱源，使用燃煤熱風爐供熱，以熱風為介質進行干燥，對糧食無污染。少數(shù)谷物干燥機（主要在農(nóng)場）采用柴油爐供熱直接干燥，熱效率較高，但對糧食有一定程度的污染。目前谷物干燥技術中引人注目的幾個問題如下：使用的燃煤熱風爐使用壽命較短，熱效率較低，應如何解決？我國南方的燃煤供應困難，燃油價格又較高，應如何選擇能源問題？對北方高水份糧（如玉米，含水 30%以上）的干燥應采用什么樣的干燥原理與- 2 -工藝？我國農(nóng)村、農(nóng)場和糧食系統(tǒng)（糧庫）應怎樣合理地布置谷物干燥點及網(wǎng)絡？國外情況:國外較發(fā)達國家（美、俄、英、法、日等）的谷物干燥已有 50 多年的歷史，大體經(jīng)歷了三個階段，即 50～60 年代的谷物干燥機械化階段;60 ～70 年代的谷物干燥自動化階段；70～80 年代的谷物干燥提高干燥質量和降低干燥成本階段。90 年代主要是繼續(xù)提高干燥質量、實現(xiàn)微機控制和微機管理階段。1.1.2 谷物的特性及谷物干燥的機理谷物是一種生命體，以呼吸作為維持生命的方式，呼吸時要吸氧和發(fā)生化學反應，由于環(huán)境供養(yǎng)條件的不同，呼吸的方式也不同。在谷物中水分以三種形式存在，即機械結合水、物理化學結合水、化學結合水。在干燥過程中主要是去掉機械結合水和部分物理、化學結合水。谷物是多孔型膠質體，這個水分則以不同的形式存在于谷粒表面、毛細管中以及細胞內(nèi)。當介質條件參數(shù)使它具有發(fā)散條件，即介質水蒸汽分壓力小于谷粒表面水蒸汽壓力時，則谷粒中的水分以液態(tài)或汽態(tài)由谷粒里層向外擴散，并由表面蒸發(fā)。理想的干燥過程，影視谷粒內(nèi)部的水分擴散速度與表面的蒸發(fā)速度相等，但一般情況下由于選擇干燥參數(shù)的不當及谷物本身特性所限，常出現(xiàn)兩種速度不等的現(xiàn)象，即外控狀態(tài)和內(nèi)控狀態(tài)。外控狀態(tài)：是指谷粒表面水分蒸發(fā)速度低于谷粒內(nèi)部的水分擴散速度，這種現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在谷物細小或者谷物水分含量大時，為了提高谷物干燥的速度，可適當提高介質溫度，降低介質相對濕度或增加介質流速。內(nèi)控狀態(tài)：是指谷粒內(nèi)部擴散速度小于表面蒸發(fā)速度的狀態(tài)。在這種情況下為了提高干燥速度，可有兩種措施：一種措施是調(diào)整介質狀態(tài)參數(shù)，即在提高介質溫度的同時降低介質流速；介質溫度提高谷物溫度也升高，谷物升高則使其水的粘滯性下降，內(nèi)部水蒸氣分壓力增加，會增加內(nèi)部擴散的速度；因其介質流速減小，則其蒸發(fā)速度下降或者保持不變，以達到兩種速度的一致；或是提高介質溫度的同時增加介質相對濕度，這樣也能調(diào)整兩者速度關系。- 3 -1.2.3 影響糧食干燥過程的因素糧食干燥是一個復雜的傳熱傳質過程。影響這個過程的因素是很多的，如糧食的品種和特性、干燥介質的參數(shù)、環(huán)境條件和干燥工藝等，現(xiàn)分述如下：熱風溫度:熱風溫度提高時，它傳給糧食的熱量就增多，從而增強了糧食表面水分的汽化能力，使糧粒內(nèi)部水分轉移的速度加快。此外熱風溫度增高，則其飽和濕含量增加，帶走水分的能力也加強。因此提高熱風溫度不僅可以提高干燥速率，縮短干燥時間，而且還會降低單位熱耗。限制熱風溫度提高的因素是糧食品質，熱風溫度過高，則糧溫升高，品質下降。所以，在不影響糧食品質的前提下應盡量采用高的熱風溫度。熱風風量:適當增加干燥介質穿過糧層的速度，也能加速糧食的干燥過程。當熱風濕度和糧食含水量相同時，熱風流速在 0.5 米/秒以下范圍內(nèi)的干燥作用最為明顯。試驗結果證明，熱風流速從 0.3 米/秒增加到 0.5 米 /秒時，干燥速度大大加快，但是，當流速增加到 0.7 米/秒以上時，反而不能使干燥速率加快。糧食的初始水分較高時，熱風流速對干燥過程的影響較顯著。干燥前糧食的含水率:糧食水分含量的大小，影響著干燥過程的快慢。當糧食含水率較低時，干燥過程所蒸發(fā)的主要是微毛細管水和吸附水，而這些水分的蒸發(fā)是比較困難，當糧食含水率較高時，其水分主要是自由水，自由水容易蒸發(fā)，所以，干燥過程就快。熱風相對濕度:熱風濕度影響它的吸濕能力，當熱風達到飽和時，則不再吸收水分，失去干燥作用。因此，熱風濕度也會影響干燥速率。五、糧層厚度干燥室中糧層的厚薄對干燥過程有很大影響。風流速一定時，適當?shù)募Z層厚度，就可以保證糧層中水分蒸發(fā)有足夠的熱量，加速糧食的干燥過程。但是，糧層過薄，則單位熱耗增加，而且還可能使糧食過早出現(xiàn)表皮硬化，影響糧食品質，延緩干燥過程1.2 谷物干燥機簡介谷物干燥機的種類很多，按換熱方式和作業(yè)方式的不同分為以下幾類：- 4 -1.2.1 對流換熱式谷物干燥機這種干燥機以熱空氣或熱煙氣（爐氣）為介質對加熱和載濕，以進行干燥。根據(jù)所采取介質溫度的高低，該干燥機分為高溫干燥機低溫干燥機兩種。(1) 高溫干燥機：此干燥機介質溫度較高（為 80～300℃） ，干燥速度較快（小時降水率為 2.5%左右） ，又稱高溫、快速干燥機。這種干燥機又有一下不同結構形式。1) 流化床式干燥機：該機由傾斜 3～5 度的孔板下面向上吹熱風，將谷層吹成流化狀態(tài)，谷物沿孔板向低處緩緩流動并逐步得到干燥。干燥后的谷物從一側流出。穿過谷層的潮氣由機器上方的排氣口排出。由于谷層較薄氣流圍繞谷物分布較均勻，其干燥均勻較好，但因干燥時間較短（40～50 秒）其降水幅度較?。?%～1.5%） 。該機沒有冷卻裝置，干燥后的熱糧需由人工攤晾使其溫度降下到不高于環(huán)境溫度5℃的程度，以防谷層表面結露。該機適于小規(guī)模生產(chǎn)使用。2) 滾筒式干燥機：滾筒式干燥機有簡易型和復式型兩種，前者只有加熱滾筒，后者除有加熱滾筒外還有冷卻滾筒，現(xiàn)介紹復式滾筒式干燥機的工作過程。濕谷物由加熱滾筒的一端隨同熱空氣（或爐氣）一道進入該滾筒，由于滾筒回轉（26～30r/min）并軸線有 1～3.5 度的傾斜，則谷粒不斷被筒內(nèi)的抄板帶起而又滑落，逐步向滾筒的低處端移動并由出口流出，然后進入冷卻滾筒，經(jīng)冷卻后流出。進入熱滾筒的介質溫度 150～200℃，谷物受熱 1～2 分鐘，可降水 1%～1.5%3) 氣流式干燥機：此干燥機是在谷粒被氣流輸送過程中進行加熱和干燥，有的還沒有緩蘇段和余熱加熱段。其工作過程為谷粒在倒糧管中一方面隨著高溫氣流（80～90℃）上升，一方面被加熱吸收一定的熱量，熱量一部分使谷粒表面的水分蒸發(fā)，一部分使谷粒的溫度升高。溫度升高的谷粒出管后碰到當帽（反射弧形） ，使其落入緩蘇室。在緩蘇過程中，繼續(xù)向谷粒的內(nèi)部傳遞熱量，使谷粒內(nèi)部的水分不斷地向其表面轉移擴散，谷粒靠自重進入余熱干燥室再次被回收的余熱空氣加熱干燥，其廢氣由廢氣出口排出機外。該機結構簡單，使用較方便，適于小規(guī)模批量生產(chǎn)。- 5 -4) 豎箱式干燥機：該機為豎立的箱子，谷物從箱的上端至箱的下端，由于箱內(nèi)有熱空氣通過，使谷物得到加熱干燥。根據(jù)該機氣流方向不同和結構不同和結構上的差異，豎箱式干燥機又有橫流、順流、逆流和混流式四種形式。a 橫流式干燥機：該機為矩形斷面的豎箱，內(nèi)有熱風與冷風的配風室，兩側有兩條谷物流經(jīng)的通道，其下端有排糧攪龍及排料器。其配氣室的側壁及谷物通道的外壁均制成孔板狀，以便使從熱氣室或冷配氣室射出的氣流水平穿過谷層。因氣流方向與谷物流動方向垂直，故稱其為橫流干燥機或錯流干燥機。該機的谷層較薄（200～400mm） ，干燥速度較快，可連續(xù)進料、加熱、冷卻、卸糧，適于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。該機性能特點是：谷物流經(jīng)谷物通道的受熱程度不一致，即靠近熱風室一側的谷物因始終與高溫介質接觸其受熱程度較大，降水幅度較大；而靠近機器外側的谷物因始終與經(jīng)過吸濕的戒指接觸，起受熱程度較小，降水幅度也較小，因而該機的谷物干燥均勻性差。此外，為了不使靠近熱風室的谷物層過熱，該機的介質溫度不宜選取過高，一般以 100℃以內(nèi)為限。在有的橫流式干燥機（美國的貝利克型）上為了改善谷物層受熱的不均性，在谷物通過的加熱段中間增設了一個換層器，該換層器為四塊坡板制成，可使通道內(nèi)的內(nèi)測與外側谷物流經(jīng)四塊不同放下過的傾斜板時得以位置上的變換（如同人下轉梯那樣） 。b 順流式干燥機：順流式干燥機的結構為漏斗式或角狀管式，現(xiàn)以漏斗式為例，說明此谷物干燥機的工作過程。該機為矩形斷面的豎箱，內(nèi)箱有加熱段、緩蘇段、冷卻段及排料裝置。在加熱段與冷卻段中設有、排氣管，濕糧向下流動中與由熱風室供給的熱空氣（或爐氣）并行向下運動，廢氣進入排氣管排出，谷物經(jīng)緩蘇后進入冷卻段，冷卻段的冷空氣由冷風機供給，冷卻是逆流冷卻。谷物流到下部的排糧裝置排出。由于該機的熱介質流向與谷物流向相同，故稱其為順流（或并流） 。該機的谷物受熱條件較一致，其干燥均勻性好。此外，由于熱介質首先與冷糧接觸，在谷物迅速升溫的同時介質溫度又迅速下降，因而谷物經(jīng)受高溫處理階段較短，對保證糧食品質不發(fā)生熱變性是有利的。該機可適當提高介質溫度（達 200℃）左右以提高生產(chǎn)率。c 逆流式干燥機：逆流式干燥機可有多種結構，以圓倉式為例對其工作過程進- 6 -行說明，谷物由倉的上方向下層流動與介質流動方向相反，則稱其為逆流式干燥機。該機的熱介質先與加熱到最終的熱谷物接觸。而后相繼于不同溫度的谷物接觸，最后與溫度最低、濕度最大的谷物接觸后排出。可見其廢氣溫度較低，熱利用率較高；但由于谷物受熱的溫度所限（一般不超過 50℃） ，則逆流式干燥機的熱介質不可過高，一本為 60～80℃以下。故其小時降水率較小。d 混流式干燥機：混流式干燥機多為層角狀管結構，又稱為多風道式干燥機（或角狀管式干燥機） 。該機在豎箱內(nèi)設有多層間層配置的進、逆流及橫流的形式對谷物驚醒加熱。雖然不同形式的加熱對各部分谷物的加熱程度有所不同，但由于在該機豎箱尼日裝有多層進、排氣角狀管，谷物在流經(jīng)全箱過程中經(jīng)受各種形式的加熱幾率基本相同，故該機的谷物干燥均勻度是較好的， ，一般干燥后谷粒間的水分差不大于 0.5%?；炝魇礁稍餀C適于大規(guī)模連續(xù)作業(yè)，我國的大型谷物干燥塔采用此種形式較多。上述各種豎箱式干燥機的干燥流程較長，全程經(jīng)過的時間為 1～2 小時，降水幅度為 5%～6%(2) 低溫干燥機：該機以常溫或比常溫高 2～8℃的熱空氣為介質對谷物進行通風干燥。為批量干燥作業(yè)，每批干燥的時間較長為 1～12 天，每小時降水率為 0.5%左右，該機具有耗能少和干燥質量好的優(yōu)點，但占地面積較大，受大氣狀態(tài)的影響也較大，有時因空氣濕度大而干燥時間拖長使谷物霉爛。該機適于要求降水幅度小和氣候較干燥的地區(qū)，低溫干燥機的結構形式有以下幾種。1) 地板通風式干燥倉：該機為圓倉式或方倉式，倉的地板多為孔結構，地板下方為空氣道。由風機吸入并吹出的常溫空氣或經(jīng)少許加熱的熱空氣穿過地板孔及谷層對谷物進行干燥，廢氣由上方通氣孔排出。該機為干燥機與貯存?zhèn)}通用設備，干燥谷物時堆積谷層為 1M 左右；貯藏谷物時可將其堆積到倉頂，并可根據(jù)谷物溫度狀況不定時地通風。在有的圓形地板通風式干燥倉中，地板上有自轉和公轉的攪龍；在地板下面有出糧攪龍。上糧時，開動升運器，將濕糧放入升運器接受斗經(jīng)升運器- 7 -將其運至上方，并經(jīng)裝倉攪龍將濕糧裝入倉內(nèi)。卸糧時，先開動出糧攪龍和升運器，將由倉中心流糧口流出的干糧經(jīng)出糧攪龍運至升運器并升運到頂部，由該升運器的另一側出糧管流出，這時地板上的掃倉攪龍不動（不自轉也不公轉） 。待倉內(nèi)的谷物靠自流卸糧達到極限狀態(tài)時，則開動掃倉攪龍將倉底積存的谷物逐漸集中到倉中的出糧口，再經(jīng)攪龍及升運器運出。2) 徑向通風式干燥倉：該倉由上料器、均料盤、外網(wǎng)筒、內(nèi)網(wǎng)筒及熱風管及其輔助件組成。工作時由熱風管想熱風室供給熱風，熱風徑向穿過內(nèi)外網(wǎng)筒間的谷層進行加熱和干燥，廢氣穿過外網(wǎng)筒后散失在大氣之中。該機為批量作業(yè)式，上料時先切斷風機的熱源，并關閉通向熱風管的閘閥用冷風由下風管向倉內(nèi)上料，帶上料完畢后開始干燥。干燥時，先接通風熱風源，關閉上料風管的閘閥并打開通向熱風管的閘閥，然后對谷物進行干燥。當干燥到要求的程度時，則切斷熱風源用冷風驚醒冷卻，知道谷物溫度下降到不大于環(huán)境溫度 5℃為止。然后開啟干燥倉下方的閘閥卸糧，這是風機應停止工作。有時，為了改善谷物水分的均勻性，可采取批量循環(huán)（間歇循環(huán)）作業(yè)，即當把谷物干燥到一個階段后，將谷物放出并經(jīng)上料風管的氣流將其又送入倉內(nèi)，待全倉谷物全部運行一遍后，再轉入第二階段的批量干燥。這種批量循環(huán)的作業(yè)方法，可以改善谷物間的水分差。徑向通風干燥倉的谷層厚度不宜過大，一般為 0.3～0.5m 。該倉的直徑較小，但高度較大，適于小批量干燥作業(yè)。 3) 斜床式干燥機：該機為方倉式，一般由若干個并列的方倉組成。倉的底部為傾斜式通氣孔板，下部為通風道。該機的地板為傾斜系根據(jù)略小谷物自然堆角而確定（一般取其為 20 度左右） ，作業(yè)時需注意使谷層表面的坡度角與地板角相一致，以保持谷物厚度相同。該機谷層堆積厚度與地板通風式干燥機相同，一般為 1m 左右，小粒谷物（小麥及水稻）因單位谷層厚度阻力大澤堆積厚度宜小些，而大粒谷物（玉米）則堆積厚度宜大些。該機除適于散粒谷物的干燥外還可干燥玉米果穗，由于玉米果穗堆的空隙度較大，其堆積高度可達 3m。- 8 -該機的卸糧門位于地板低處的一側，為使卸糧方便卸糧門為多個并聯(lián)形式，卸糧速度快。在卸糧門的下方常設有皮帶式輸送機，可及時將卸出糧運走。為了改善定床式谷物干燥的均勻性，在有的斜床式干燥機上設有雙向可調(diào)的進氣門及排氣門，在干燥開始前的一半時間采取底部進氣，廢氣由上排氣孔排出，后一半時間則改用上進氣門進氣，廢氣由下排氣門排出。(3) 高低溫混合式干燥機為了吸取高溫和低溫干燥兩方面的有點同時又避免或者減少這兩方面的不足，國外提倡一種高、低溫組合式干燥。這種干燥，首先用高溫干燥先去掉谷物中的較高水分（18%～20% ） ，然后轉入低溫干燥將谷物干燥到底（水分降到 14%） 。這樣既達到了快速干燥的目的，同時又減輕了能耗大的不足，同時也保證谷物干燥質量。這種干燥方法目前在美國應用較多，但其設備投資較大，在我國目前經(jīng)濟狀況下尚難以大量采用。1.2.2 輻射式干燥機利用可見光和不可見光的光波傳遞能量使谷物升溫干燥的設備稱為輻射式谷物干燥機。這種干燥機目前有：太陽能干燥機、遠紅外干燥機、微波干燥機及高頻干燥機。(1)太陽能干燥機該機利用太陽能集熱器（平板式及弧面集交式）將太陽輻射的熱量轉換給空氣、并將空氣引入低溫干燥機進行通風干燥，其工作過程為：太陽能干燥機為了白天蓄熱以備晚上之用，一般其基礎都采用蓄熱量大的石塊建筑成，基礎內(nèi)部設備風道。有的太陽能干燥機還設有輔助供熱爐，已被陰天時或特殊情況下使用。太陽能干燥機具有節(jié)能、成本低和干燥質量好的優(yōu)點，但其設備投資較大，占地面積也較大，因此目前雖然在美國已開始應用但數(shù)量不多。擴展的速度不快。(2)遠紅外干燥機- 9 -遠紅外干燥機是由發(fā)射器發(fā)出的波長為 5.6～1000 微米的遠紅外不可見光波對谷物進行照射，使谷物的水分產(chǎn)生劇烈的振動而升溫，從而達到干燥目的的設備。干燥中谷粒的內(nèi)部和表面同時升溫，鼓勵水分散發(fā)時其背部水分與溫度均高于谷粒表面，因而星辰這兩種梯度具有同向性，促使谷粒水分迅速蒸發(fā)，有利于谷物速度干燥。這是遠紅外干燥的突出特點。我國生產(chǎn)的點習慣遠紅外干燥機，由多條輸送帶和多個設置在輸送帶上方的遠紅外發(fā)射器、排濕風機、機殼、喂料斗及出料口等組成。工作時，物料經(jīng)喂入斗落入上層的輸送帶并逐次傳遞給以下各層的輸送帶，最后送出機外。谷物在輸送過程中受到其上方的遠紅外發(fā)射器的照射而升溫，谷物中的水逐步發(fā)散在空氣中，并由排濕風機提供的氣流帶走。該機具有干燥速度快、干燥質量好的優(yōu)點，但由于以電能供熱其干燥成本較高，目前只應用于經(jīng)濟價值高的果干制品及山產(chǎn)品、水產(chǎn)品的干燥中。(3)高頻與微波干燥機高頻干燥機及微波干燥機工作原理基本相同，都是利用頻率為幾兆赫茲高頻電場或幾億赫茲的微波電場所產(chǎn)生的電磁波對谷物進行照射，高頻電磁波或微波電磁波使谷粒中的水分子產(chǎn)生快速極性變換從而產(chǎn)生熱效應，使谷粒水分發(fā)散以達到干燥的目的。這類干燥機都有干燥速度快和干燥質量好的優(yōu)點，但由于以電能為熱源其干燥的目的。這類干燥機的干燥成本較高，目前在農(nóng)業(yè)物料的干燥中尚應用甚少，主要用于工業(yè)生產(chǎn)及食品干燥中。1.2.3 導熱式干燥機這種干燥機是靠導熱進行熱交換的，在谷物干燥中應用甚少，在工業(yè)產(chǎn)品的紙張和布匹干燥中應用較多。該機由一對蒸汽供熱的滾筒及上、下輸送帶組成。薄層物料由上輸送帶送至一對軋輥的中間，軋輥旋轉中將物料制成并逐步進行干燥，干后的物料由下輸送帶運走。以上介紹的問以換熱方式不同否認干燥以下為按作業(yè)方式不同把干燥機分為以- 10 -下幾類。1.2.4 批量作業(yè)式干燥機現(xiàn)以低溫干燥倉為例來說明它的不同作業(yè)方式。因為谷物干燥是從最低的谷層開始逐步向上發(fā)展的。干燥中形成了三種層次，即：已達到平衡水分的干燥層，其上方是正在干燥中但還未達到平衡水分的谷層，最上層的是保持原水分的谷層。隨著干燥時間的延續(xù)，這三個層次的位置逐步向上推移。對于使用者來說可根據(jù)自己條件采用不同的方式進行作業(yè)。(1)整倉干燥當谷物水分不太大時，可裝滿整倉進行干燥。這時由于谷物阻力較大，通過谷層斷面的風速較小，則干燥速度較慢，可利用自然空氣或稍高一點的熱風進行作業(yè)，工作比較方便。但要選擇好熱風溫度，如風溫過高，其平衡水分將很低，如長時間干燥會使全倉的谷物達到過干程度。(2)淺層干燥為了加速干燥，可將谷物按一定的厚度進行干燥，這時刻采用較高的熱風溫度（45℃以下） ，使改谷物的平均水分能較迅速地達到安全水分（14%左右） 。由于谷層較淺，上下層的水分極差較小，經(jīng)充分混合后貯存，谷物水分會自然達到一致，這種方法，目前在我國采用較多。(3)分層干燥在國外有的小型農(nóng)場采用這種干燥方法，即每天將收獲的濕糧裝入低溫倉進行干燥，雖然谷層較薄但也要在當天使它干燥到安全水分。第二天再將收獲的濕糧裝入已干燥糧之上進行干燥，也在當天干燥到要求的水分。第三、第四天如此同樣進行，直到全倉裝滿谷物并干燥后一起卸出。這種方法對使用管理方便，但由于氣流阻力較大，電耗較多。- 11 -1.2.5 連續(xù)作業(yè)方式干燥機前邊談到的高溫干燥機，一般都采用連續(xù)作業(yè)方式。連續(xù)作業(yè)不需要輔助上料和卸料的時間生產(chǎn)有效時間利用率較高，干燥質量也較穩(wěn)定。我國糧食部門（糧庫和糧油加工廠）和國營農(nóng)場多采用這種方式作業(yè)。1.2.6 循環(huán)作業(yè)式干燥機循環(huán)作業(yè)干燥目前有兩種形式，即：封閉式干燥機（簡稱循環(huán)式干燥機）和分流循環(huán)式干燥機（干、濕糧混合式干燥機）(1)封閉循環(huán)式干燥機為了提高干燥谷物的降水幅度和縮小設備體積及重量，出現(xiàn)了封閉循環(huán)干燥機，該機作業(yè)時將谷物先裝滿全機，然后把它封閉起來讓谷物才機中進行循環(huán)流動和干燥，知道谷物水分達到要求時為止，然后將干糧放出。這種干燥機我國有定型產(chǎn)品。該機除屬封閉循環(huán)式干燥機外，上不還設有一個較大溶劑的緩蘇段。每一循環(huán)干燥的加熱時間為 5～6min，而緩蘇時間為 70～80min。說明該機每次干燥后的緩蘇室加較長。由于這個緣故，該機干燥質量好，谷物無爆腰現(xiàn)象，并有顯著的節(jié)能效果。該機用 50～60℃熱介質干燥，即可干燥種子又可干燥商品糧。該機容量為3.2t，能在 8～10h 完成一批干燥作業(yè)。屬于小型循環(huán)式干燥機。(2)分流循環(huán)式干燥機分流循環(huán)式干燥機實際是干、濕糧混合式干燥機。其工作過程如下，該機由兩個并列的干燥塔（每個塔里有加熱和冷卻室） 、頂部貯糧箱（起到一定的緩蘇作用） ，作業(yè)糧柜、熱風機、冷風機、循環(huán)糧提升機及成品糧提升機組成。工作時，作業(yè)柜的濕糧與兩個干燥塔之一的循環(huán)干燥塔的出糧混合，兩種糧（干糧和濕糧）由混合糧提升機送到塔的頂部貯糧箱，然后分別向兩個干燥塔流動（其中：一個是“循環(huán)干燥塔” ，另一個是“最終干燥塔” ） ，兩個塔的上部均有加熱- 12 -室，而下部則有所區(qū)別，即：最終干燥塔下部是用環(huán)境空氣冷卻，使糧食溫度下降到較低的程度（不高于環(huán)境溫度 5℃） ，而循環(huán)干燥塔下部則用熱風機和冷空氣混合后的中溫氣體冷卻，使該塔的糧食保持到一定溫度。最終干燥塔放出的谷物可作為成品糧入庫，由成品糧提升機送出。循環(huán)干燥塔放出的干糧(溫度較高些)則又流入混合提升機與濕糧一起混合，再次被提升到干燥塔頂部貯糧箱，以此循環(huán)式不止地進行干燥。經(jīng)常有一定量的濕糧連續(xù)進入干燥塔，同時又有一定量的干糧從干燥機輸送出來，故稱此機位分流循環(huán)干燥機，其實質是干、濕糧混合干燥機。該干燥機具有以下特點：通過調(diào)節(jié)干濕糧混合比，可使任何高水分濕糧一次降到安全水分，該干燥工藝雖然熱風溫度較高（200℃左右）但由于糧食受熱時間短（4～8min） ，谷物在循環(huán)干燥的過程中其溫度仍保持在 30～40℃，故谷物干燥后的品質較好，由于有較長時間的緩蘇過程和干濕谷物混合干燥的特殊機理，該谷物干燥單位熱耗較小，有 20%～30%的節(jié)能效果。這種干燥機在俄羅斯應用較多，在我國北方地區(qū)已研制成多級順流式及多級混流式干、濕糧混合干燥機 5HGS 系列產(chǎn)品，烘干玉米效果較好正在大力推廣中。1.3 谷物干燥用的燃料在對流式谷物干燥系統(tǒng)（設備）中，有兩大主要設備：即干燥機主機及供熱設備，供熱設備又有供熱空氣和供熱煙道氣（簡稱爐氣）兩種，前者用于間接干燥，后者用于直接干燥。供熱空氣和供熱設備是利用換熱器把煙氣的熱量轉換到空氣中使之成為熱空氣，其熱效率較低，一般為 60%～70%；供熱煙道氣的供熱設備，由于把煙氣的熱量直接用于干燥中，其熱效率較高。為 80%～90%。但如燃燒不完全則將對谷物有一定程度的污染。為了深入的研究供熱設備的合理結構、參數(shù)及合理利用熱源，有必要對谷物干燥所用的燃料性能、爐型結構及平衡計算等做一了解。1.3.1 燃料的種類和成分我國用于谷物干燥的燃料按形式分有：固體、液體和氣體三種；按來源分又有- 13 -天然燃料和人工燃料之分。固體天然燃料包括：木材 、褐煤、煙煤、無煙煤、谷殼、莖稈及玉米芯等；其人工燃料包括：木炭、焦炭、煤粉和煤球等。液體天然燃料為石油，其人工燃料為汽油、煤油、柴油和重油等。氣體天然燃料為天然氣，人工燃料油高爐煤氣、焦爐煤氣、發(fā)生爐煤氣及裂化煤氣等。上述各種燃料主要由碳(C)、氫(H)、硫(S)、氧(O) 、氮(N)、灰分(A) 、水分(W)七種成分做組成。其中，碳、氫、硫三種元素燃燒放熱，其燃料中有可燃成分，特別是碳含量占固體燃料可燃基德 72%～96%，是基本可燃成分。氫燃燒時發(fā)熱量較大，但在固體中含量很少；硫雖然能燃燒放熱，但其燃燒產(chǎn)物二氧化硫(SO2)有臭味，損害谷物品質。此外與水結合會變成亞硫酸（H2SO2 ）對金屬有強烈的腐蝕作用，因此硫對谷物干燥是不利的因素。燃料中氧、氮、灰分及水分的存在，相對地減少了燃料中的可燃成分含量，而降低了燃料的發(fā)熱值。水分和灰分多的燃料不易燃燒，故把含水分?；曳侄嗟娜剂戏Q為劣質燃料。固體和液體燃料成分按質量百分數(shù)表示，而氣體的成分則用容積百分數(shù)表示。根據(jù)對燃料進行分析方法的不同，固體燃料的成分有四種表示方法。(1)應用基應用基是表示實際應用的成分，在各成分的代號上標有角號“y” ，各代號表示各成分的百分數(shù)。其表示公式為：(1-1)10%yyyCHNSAW???進行燃燒計算時，要采用應用基成分。(2)分析基為了消除因雨水或其他不穩(wěn)定水混入燃料中而影響其成分的分析，特規(guī)定出分析基，即在分析燃料之前，先用風干法（熱風溫度為 45～50℃）去除燃料的外部水- 14 -分，這種除水后的成分質量百分數(shù)為分析基。在各成分代號右上角有角碼“f” 。即：(1-2)10%ffffffCHNSAW???(3)干燥基為了消除燃料外部及內(nèi)部水分對燃料的影響，先將燃料加熱到 102～105℃，然后進行分析。在成分代號的右上角標注角號“g” 。即：(1-3)10%gggCHNSAW???(4)可燃基出去全部水分和灰分以后驚醒成分分析，在成分代號上標有角號“r” ，即：(1-4)10%rrrCHNSAW???在上述四種“基”中，由于各種“基”所含的內(nèi)容不同，其個成分的所占百分數(shù)也不同。如以碳 C 為例：(1-5)yfgrC?如已知可燃基的 ，則可按下列換算公式進行換算r(1-6)%1010yryWA???(1-7) ffrfC?(1-8) 10grgA???- 15 -1.4 谷物干燥用供熱設備的種類在對流式谷物干燥中所用的供熱設備，是向干燥機輸送爐氣或熱氣的爐灶，其種類很多，按燃料不同分為固體燃料爐灶、液體燃料爐灶和氣體燃料爐灶；按供熱方式分為直接供給爐氣的爐灶和間接供給熱風的爐灶（設有換熱器） ；按燃燒原理不同又可分為層燃式爐灶和懸燃式爐灶等?，F(xiàn)對我國在谷物干燥中常用的集中爐灶的結構及其供熱過程介紹如下。(1)固體燃料水平爐排式手燒爐這種爐灶目前在谷物干燥中尚有應用，是以無煙煤為燃料直接向干燥機供給爐氣的。該爐灶由爐膛、沉降室、混合室、冷風調(diào)節(jié)門、煙囪、煙混合氣（爐氣）出口及爐門、清灰門等所組成。在爐膛的下部設有水平爐排，爐排平面少許向后下方傾斜，爐排（或稱爐柵）的種類有桿條式和孔板式兩種。桿條式爐排，爐條間的縫隙較大（為 3～15mm） ，活截面（通風面積）較大，其活截面系數(shù)為 0.2～0.4，適于木材或煤炭等大粒狀的燃料燃燒。孔板式爐排為鑄鐵或鋼板制成帶有長形的整體式爐柵，其活截面系數(shù)較小，為 0.08～0.15，適于顆粒較小的燃料燃燒。桿條式爐排的通過活截面（通風面積）風速為 0.3～1.3m/s；孔板式爐排通過活截面的風俗為 5m/s 左右。該爐作業(yè)爐膛燃煤層厚度為 20cm 左右。在爐膛的上方設有二次進風口，使爐膛內(nèi)燃燒著燃料除得到下部供風外，還得到上方的補充風，使煙氣中未燃盡的碳粒子得到充分燃燒。在爐膛的后面設有沉降室和混合室。利用氣流轉向時的慣性沖力和重力，使較大顆粒的灰塵沉降下來，為使其有較好的沉降作用，沉降室的風速應在 0.5m/s 以下。沉降室后面連通著混合室，室內(nèi)有冷風