孫如金

谷物收獲時(shí)含水量較高，收獲后不適宜立即貯存。如小麥?zhǔn)斋@時(shí)水分約為9%～17%，水稻約為16%～26%。隨著機(jī)械化事業(yè)的發(fā)展，谷物聯(lián)合收獲機(jī)的使用將逐漸增多，因而收獲期縮短，含水量增高。為了防止谷物因含水量過(guò)高，引起發(fā)熱、發(fā)霉和變質(zhì)等，則必須進(jìn)行干燥，使含水量達(dá)到安全貯藏標(biāo)準(zhǔn)。

一、谷物干燥機(jī)械

我國(guó)的干燥機(jī)械品種多樣，主要有：5H-2.5農(nóng)用中型谷物干燥機(jī)、立筒型氣流干燥機(jī)、塔式干燥機(jī)、滾筒式干燥機(jī)、簡(jiǎn)易拖車式干燥機(jī)、低溫慢速干燥設(shè)備等。本文主要介紹塔式干燥機(jī)和低溫慢速干燥設(shè)備。

1.塔式干燥機(jī)

塔式干燥機(jī)由加熱爐、風(fēng)機(jī)和干燥室等組成。由加熱爐加熱的混合氣，被吸風(fēng)機(jī)吸入干燥室。干燥室內(nèi)有許多進(jìn)、排氣管道?；旌蠚鈴倪M(jìn)氣管口進(jìn)入，其溫度一般不超過(guò)110 ℃，經(jīng)過(guò)輸送管道逸入干燥室中，與由上向下靠重力運(yùn)動(dòng)的谷粒相接觸，使之加熱，汽化水分。然后經(jīng)排氣管由排氣管口排出。進(jìn)、排氣管的布置各種機(jī)型不同，例如有的干燥機(jī)采用一排進(jìn)氣管和一排排氣管相間排列。保證每一個(gè)進(jìn)氣管被四個(gè)排氣管等距包圍著。這樣當(dāng)谷粒由上往下流動(dòng)時(shí)先接觸到熱管，再接觸到低溫排氣管，受到由高到低的溫度的均勻干燥。由于接觸高溫的熱氣流時(shí)間很短，谷物可以承受較高溫度的熱氣。另一方面在接觸低溫氣流時(shí)，又可充分利用熱量進(jìn)行干燥，這是該機(jī)的特點(diǎn)。此外該機(jī)管道還制成有一定的錐度，有利于谷物流動(dòng)并改善氣流的分布。管道一般由0.8～1.5 mm厚的薄鋼板制成。管道長(zhǎng)度不超過(guò)1 m，否則氣流分布不均勻。

干燥室下部為冷卻室，在冷卻室與加熱室之間有一段未配置進(jìn)、排氣管，用來(lái)調(diào)節(jié)谷物的溫度。機(jī)器的生產(chǎn)率視機(jī)型大小而定，例如美國(guó)坎爾公司生產(chǎn)的塔式干燥機(jī)系列，在干燥稻谷時(shí)含水量從20%降至14%，每小時(shí)生產(chǎn)率可達(dá)10～100 t。這種烘干機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，工作可靠，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較好。因此在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是，由于進(jìn)、排氣管的排列和熱風(fēng)配置不均勻等問題，會(huì)使谷粒受熱不均，目前國(guó)內(nèi)外都在為消除這一缺點(diǎn)而努力。

2.低溫慢速干燥設(shè)備

低溫慢速干燥設(shè)備根據(jù)氣流流過(guò)谷物的方向不同，可分成垂直氣流式和徑向通風(fēng)式兩種。

（1）垂直氣流式通風(fēng)倉(cāng)

它主要由干燥倉(cāng)和風(fēng)機(jī)組成。干燥倉(cāng)可以是圓形或長(zhǎng)方形。在倉(cāng)的底部留有氣道，以便空氣進(jìn)入。倉(cāng)中地板上有孔，以便氣流通過(guò)，但不能漏谷粒。通風(fēng)倉(cāng)的地板是裝備中重要組件之一，它要求對(duì)氣流的阻力小，易于清掃和具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。

（2）徑向通風(fēng)倉(cāng)

在倉(cāng)的尺寸選擇合適時(shí)，徑向通風(fēng)倉(cāng)能經(jīng)濟(jì)地快速干燥。這種倉(cāng)的特點(diǎn)是頂部密封，氣流自側(cè)壁逸出，靠近中心處先行干燥。

進(jìn)行通風(fēng)干燥的關(guān)鍵在于根據(jù)外界條件和谷物含水量確定干燥的效果。例如在氣溫高于谷溫1.5 ℃時(shí)，要使谷物干燥到15%時(shí)，外界空氣的相對(duì)濕度不能大于66.3%。

二、谷物干燥機(jī)械的發(fā)展動(dòng)態(tài)

一些發(fā)達(dá)的國(guó)家，二十世紀(jì)五十年代已實(shí)現(xiàn)干燥的機(jī)械，六十年代已具有全自動(dòng)化的干燥機(jī)具，七十年代比較重視于研究高質(zhì)量、低成本的干燥方法和機(jī)具。研究的動(dòng)向大致如下：

1.新能源

例如美國(guó)對(duì)太陽(yáng)能的利用一直很重視，目前已接近實(shí)用階段。研究結(jié)果表明，太陽(yáng)能可以成為谷物低溫干燥的重要能源。它比連續(xù)加熱作業(yè)的成本低，但總成本則較高。日本等國(guó)家則研究利用稻殼、玉米蕊和沼氣等其他熱源。

2.新的加熱方法

傳統(tǒng)的工藝是通過(guò)空氣介質(zhì)把熱量傳給谷物，這樣易產(chǎn)生脫水不勻、外干內(nèi)濕的缺點(diǎn)，不利于長(zhǎng)期貯存。此外煙道氣和空氣的混合氣（特別是煤氣）含有一定的硫化物、磷化物等有害物質(zhì)，這會(huì)造成對(duì)糧食的污染。一些國(guó)家研制了利用微波和遠(yuǎn)紅外等技術(shù)對(duì)谷物進(jìn)行干燥，以避免上述缺點(diǎn)。這些技術(shù)在食品工業(yè)和化工工業(yè)中已有應(yīng)用，但在農(nóng)業(yè)上還存在成本高的問題。我國(guó)也已試制出樣機(jī)。

3.基本理論研究

谷物干燥的基本理論包括研究谷物的特性、介質(zhì)的特性、介質(zhì)與谷物之間關(guān)系和機(jī)械工程的基本理論等。由于谷物干燥技術(shù)是新興的學(xué)科，不少理論是從別的部門移植過(guò)來(lái)的。雖然干燥機(jī)械已初具規(guī)模，自成體系，但尚不完善。特別是介質(zhì)和谷物之間的關(guān)系非常復(fù)雜，到目前為止還沒有一個(gè)理論方程能夠精確地計(jì)算谷物在一切溫度和相對(duì)濕度下的平衡水分。

4.降低成本及自動(dòng)化

前者如余熱回收，發(fā)展低溫慢速干燥等。后者如利用傳感器監(jiān)測(cè)氣流溫度和濕度、谷物含水量、自動(dòng)啟閉風(fēng)機(jī)和加熱器等。

谷物干燥技術(shù)的發(fā)展與改善，如同其他技術(shù)領(lǐng)域一樣，取決于新技術(shù)的突破和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)條件。必須根據(jù)每個(gè)國(guó)家自己的條件來(lái)確定發(fā)展的方向。例如美國(guó)研究太陽(yáng)能、日本研究稻殼作熱源，加拿大研究砂子作介質(zhì)，丹麥研究固體燃料和自動(dòng)化等。endprint