逆流式穀物乾燥機

逆流式穀物乾燥機是一種潮濕穀物由乾燥機上部餵入，往下流動，熱風由底部送入，穿過糧層由上部空間排出，乾燥以後的穀物由乾燥機底部排糧機構排出機外的乾燥設備。這種機型適於在農場、農村條件下使用。在糧庫、飼料加工廠、種子加工廠中使用也很方便，具有大面積推廣套用的前景。詳細介紹了逆流乾燥工藝、逆流穀物乾燥機、工作原理、工藝流程、工作性能以及其套用前景等。

基本介紹

• 中文名：逆流式穀物乾燥機
• 外文名：counter-flow grain dryer
• 別稱：逆流穀物乾燥機
• 類型：乾燥機
• 領域：能源
• 學科：熱力學

簡介

穀物乾燥是我國農產品收穫後處理中一個非常重要的環節。我國大部分農村穀物收穫後水分較高，不通過乾燥不能安全貯存。七十年代以後，我國的穀物乾燥技術和設備得到了較大的發展，目前一些大型農場和糧庫已裝備了一些乾操設備，但是能夠適應大部分地區農業生產規模和農村購買力，宜於在農村、農戶中大量推廣使用的乾燥機還很少。研究、開發和利用適於農村使用的、性能良好、經濟可行的乾燥設備，對農業增產增收，節省農時，減少損失，改善農產品的質量，提高農業生產經濟效益，無疑具有十分重要的意義。

逆流乾燥工藝和逆流穀物乾燥機

在許多情況下，收穫下來的糧食水分是很不均勻的，要求降水幅度也大不一致;在農村和中小型使用單位，難以保證對乾燥機連續不斷的餵入，餵入是時斷時續，餵入量也是隨時變化的;有時還要求處理完一批糧食，排空後再處理下一批糧食，尤其對分散經營集中服務(或輪流使用)更是如此，即要求批式乾燥和連續流動乾燥兩種方式兼有。在這樣的情況下，逆流乾操是一種最簡單，也是適用的工藝。

在逆流乾燥過程中，潮濕穀物由乾燥機上部餵入，往下流動，熱風由底部送入，穿過糧層由上部空間排出，乾燥以後的穀物由乾燥機底部排糧機構排出機外。在這個過程中，最接近乾燥的穀物最先接觸到溫度最高、濕度最低的熱風，因而可以乾燥到較低的水分;而排出的廢氣穿過了最潮濕的谷層，達到近似飽和狀態，因而在相同的排氣溫度下可最大限度地帶走糧食中的水分。出機水分主要是在接近乾燥機底部處決定的，可以實現較為精確的控制，且這一控制不受機內糧層高度及初始水分變化的影響。
逆流乾操機在國外已有幾十年的歷史，並且在農場中得到了廣泛的套用。Bakker-Arkema教授1981年曾對Shiwers倉式逆流乾燥系統作了試驗，得出了以下結論:

1)倉式逆流烘乾的糧食質量高於其它的高溫乾燥方法。

2)與其它的高溫乾燥方法比較，倉式逆流烘乾的費用低。

3)熱風溫度為120時，乾燥的種子的發芽率不受影響。

4)根據所測的能耗及工本費等評價，倉式逆流乾燥系統最實用。

經過多年的不斷發展完善，目前較先進的逆流乾燥機採用了成熟的拋撒布糧器，提高了餵入的均勻性;錐形變截面/變螺距掃倉攪龍，可保證排糧的均勻;測定倉內溫度而不是排氣溫度以控制出機水分，隨後又裝備了水分控制電腦，進一步保證精確的水分控制。這種類型的乾燥機，因其易於操作，烘後品質好、水分控制精確，受到農場的歡迎，在美國市場上始終旺銷。

我國在八十年代初期由吉林種子公司等單位引進了幾台低溫烘貯兩用倉，其烘乾通風采用的是逆流工藝；中國農機院、黑龍江農墾科學院等單位先後開發了低溫逆流烘乾倉用於種子和小麥的烘乾。但是使用的數量很少，沒有大範圍的使用推廣。為了適應廣大農村對穀物乾燥的特殊要求，我們有必要對逆流乾燥工藝及逆流乾燥機的性能進行分析。

逆流乾燥機工作原理與工藝流程

下面以美國Shiwers公司的Dri-Flow烘乾機為例，介紹逆流烘乾機的工作原理與工藝流程。

逆流烘乾機由烘乾倉、聯鎖通風板、掃倉攪龍、卸糧攪龍、拋撒器、提升器、傳動裝置、控制裝置及熱源、風機等部分組成。潮糧由倉頂餵入，通過拋撒器均勻地散布在倉內。熱風由倉底進入，利用風機的正壓，穿過通風孔板進入糧堆內，與穀物進行濕、熱交換，蒸發並帶走水分。隨著空氣的上升，風溫逐步下降，濕度迅速增高，最後從糧堆上表面逸出，通過倉頂排氣口排出機外。已乾燥的穀物用自由公轉的掃倉攪龍均勻的一層層地推到倉底的中心，落入卸糧攪龍內排出倉外。在離倉底半米高處安有溫度感測器，根據空氣到達此點的溫度控制掃倉攪龍，以控制終水分。在卸糧部件上還裝有水分感測器，線上測量出機水分，信號輸入到水分控制電腦中，根據預先設定的要求水分值，控制乾燥機的工作，以保證出機水分的精確。

由於在逆流乾燥中最乾燥的穀物接觸到的是溫度最高、濕度最低的熱風，為防止糧溫過高，一般採用較低溫度乾燥。熱風的溫度一般保持在允許最高糧溫附近。

逆流乾燥排出乾燥倉的糧溫較高，為了能夠安全貯藏，不需要進行緩蘇冷卻。緩蘇冷卻通常是在另外的通風倉中實現的。可以採用1+2(一台烘乾倉帶二台緩蘇冷卻倉)或1+4配備。烘乾倉中排出的穀物依次裝入各緩蘇冷卻倉。緩蘇冷卻倉內裝到一定高度後開始通風，倉下部進行冷卻，倉上部糧溫、風溫差別很小，可視為緩蘇。裝滿一倉後，再開始裝下一倉。待通風一段時間後，將倉內穀物卸出，再等待下一周期裝糧。圖2所示為1十2緩蘇冷卻時的裝卸與通風周期過程。通過緩蘇冷卻，一般還可降水1-2%左右。

逆流乾燥機的性能

生產能力

逆流乾燥一般為低溫的乾燥，所以單位面積乾燥強度要低於各種塔式的高溫乾燥機。但由於逆流乾燥系統可裝在糧倉內，而糧倉一般都有足夠的面積，所以逆流乾燥仍可達到比較大的生產能力。Shiwers乾燥系統對玉米每噸/時處理量(按降水5%計)需要5一6 m²的乾燥倉面積，即7.3m乾燥倉處理能力約為160t/日，9.1m倉處理能力約為280t/日，倉處理能力可達400t/日。當用於水稻烘乾時，實際處理能力比上述指標降低約43%。

降水速率與降水幅度

根據9.1m倉日處理280噸，降水5%，可以計算出糧食在乾燥倉內通過速度平均為0.25m/h。倉內糧層厚度可在0.75米至5米之間，以糧層厚1米計，停留時間平均為4小時。因此可求出糧食在倉內降水速率約為1.25%/h。

由於逆流乾燥倉內糧食為低溫慢速乾燥，在保證同樣的糧食品質的前提下，允許較大的降水幅度。如降水10%時，日處理量由280t降至160t，同時降水速率僅略增至1.43%/h。

熱效率

逆流乾燥由於排出機外的廢氣濕度已達到或接近飽和，熱空氣的全部乾燥能力得到了充分的利用，此外由於逆流乾燥糧食水分均勻，減少了因過度烘乾所消耗的熱量，因此有較高的熱效率。根據測定數據對比，逆流乾燥機比塔式乾燥機熱效率高43%

糧溫與品質

逆流乾燥機採用較低溫度空氣作為介質，並且從理論上來講，通過乾燥倉的糧食受熱均勻，不存在塔式乾燥機中的乾燥不均勻現象，因此糧溫可以可靠地控制在允許界限以下。

由於逆流乾燥糧粒不會過熱、過乾，因此烘後糧食的質量優於其它乾燥工藝，無焦糊粒，乾燥均勻，水分精確，對發芽幾乎無影響，尤其明顯的是糧粒表面應力裂紋率僅為塔式乾燥機的16%，易碎性比塔式乾燥機降低了32 %，這對提高烘後糧食的商品等級，優質優價俏銷，具有十分明顯的經濟價值。

操作性能

逆流乾燥機操作簡單。倉內糧食高度沒有嚴格的限制，只要風機可以正常工作即可，因此入糧可以是時斷時續的，也可是批式的，無需因糧位稍低即中斷工作;糧食烘乾到規定水分即可排出機外。不需要十分複雜的操作技術。特別是裝有水分控制電腦的逆流乾燥系統，可自動地控制乾燥過程，操作更容易。

逆流乾燥機的套用前景與發展趨勢

從上面對逆流乾燥機性能所作的分析可以看出，這種機型適於在農場、農村條件下使用。在糧庫、飼料加工廠、種子加工廠中使用也很方便，具有大面積推廣套用的前景。

目前逆流烘乾機價格相對其它機型比較並不算高，但考慮到大多數生產、經營單位，尤其是農村、農戶的經濟條件和承受能力，要開闢廣大的市場，逆流乾燥機還需要精心選擇配套設備，簡化工藝流程，使成套設備一次性投資降至最低。在廣大農村要開發小型的逆流乾燥設備，使其生產能力與生產規模相匹配，方便操作，節省作業成本費用。在開發新設備時，對其中的關鍵部件如拋撒布糧裝置和卸糧機構要通過試驗進行研究，確定合理參數，以保證工作性能良好、可靠。