高低溫多段組合大型連續式糧食干燥機設計

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了全程機械化及自動化作業，在成套工藝技術及設備的基礎上，形成了大型的產后處理設施設施，但發達國家的設備投入、使用成本很高，能量消耗也很大。例如日本年產大米僅一千萬噸，在農村建設的稻谷產后干燥調質中心就多達3500多處，每一處投入的建設費和設備費大多在十億日元以上，利用這些設備每處理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，顯然與我國現階段農業經營模式下的經濟承受能力以及未來的節能目標不相符，在我國現行的糧食價格和能源利用價位的基礎上，必須研究通過工藝裝備技術優化與集成創新和高效節能的運轉模式來解決問題。

文章主要研究高效、智能、節能、環保糧食干燥機械的設計、加工成型工藝及流水線作業流程開發。圍繞糧情在線檢測、集中控制終端、高濕糧食高效節能干燥調質工藝系統、生物質能量高效轉換熱風爐及配套設備在不同產區、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，在生產一線應用發展的基礎上進行優化、熟化技術。

1 結構特點

1.1 主要結構

高、低溫多段組合大型連續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，電控裝置，在線檢測，干燥自適應控制系統等部份組成。

1.2 設計特點

（1）干燥機主塔排糧段創新設計。創新設計了無級自動排糧結構和一種無死角轉動清糧裝置，其作用是將烘干機內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，隨排糧輪的轉動而排出。

（2）干燥機主塔干燥段創新設計。創新設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境溫度。

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

（4）創建以傳感器、微控制器、水分檢測設備等為核心的智能一體化控制系統，實現遠程監測、控制、自動化作業和高效服務。

（5）采用特殊的自動調溫裝置自動配風，實現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，自動調節熱風溫度。

圖1 高低溫多段組合大型連續式干燥裝備結構圖

2 工作原理

谷物靠自重在干燥塔內緩慢向下移動；干燥介質通過機內角狀通風盒穿透料層，實現物料與干燥介質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。干燥機內始終充滿物料，進料和排料以及進氣和排氣連續進行。

3 結語

在現今糧食收獲日趨集中，而傳統的固定式烘干設備覆蓋面積有限，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式干燥裝備具有很好的市場發展前景。在上文中，對智能化移動式糧食干燥機進行了一定的研究，經過實踐驗證，各方面技術指標均對預期設計要求進行了達成，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不可缺少的環節，對糧食的增產、增效具有重要的作用，近幾年，糧食干燥成為農業全程機械化的焦點，特別是大型連續式糧食干燥機受技術制約仍難以取得突破性進展。通過對干燥機主塔排糧段創新設計、干燥機主塔干燥段創新設計、對低水分段糧食采用高、低溫多段組合干燥、創新引風負壓混逆流干燥技術等手段，實現了單臺機連續烘干，在節能和工作效率上有大幅度提升，節能和工作效率指標均實現革命性的突破，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。