李鑒方　諸傳華　王軍偉　孫海剛

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熱泵型與燃油型谷物烘干機(jī)對比試驗

李鑒方1諸傳華2王軍偉3孫海剛4

隨著農(nóng)機(jī)化水平的不斷提高和規(guī)模經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，糧食機(jī)械化烘干已成為糧食生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。加快發(fā)展糧食烘干機(jī)，有利于應(yīng)對糧食收割季節(jié)長期陰雨天氣，減少糧食損失；有利于降低糧食翻曬勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率；有利于推進(jìn)糧食生產(chǎn)規(guī)?；?、專業(yè)化，對促進(jìn)糧食生產(chǎn)、農(nóng)民增收和保障糧食安全具有積極作用。近年來，杭州市蕭山區(qū)糧食種植面積為3.7萬hm2左右，總產(chǎn)量21萬t左右，其中稻麥種植面積為2.5萬hm2左右，總產(chǎn)量15.7萬t左右。2015年全區(qū)有糧食烘干機(jī)為70余臺，烘干糧食5萬余t，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能滿足農(nóng)民烘干糧食的需求。蕭山制約糧食烘干機(jī)發(fā)展的原因之一是主要用柴油燃燒器供熱，存在烘干成本相對較高、農(nóng)民難以承受等問題。為此，蕭山區(qū)引進(jìn)了熱泵型谷物烘干機(jī)，開展了熱泵型與燃油型谷物烘干機(jī)對比試驗。

1　試驗項目與過程

1.1燃油型谷物烘干機(jī)

以江蘇三喜機(jī)械有限公司的SS-100型谷物烘干機(jī)為例。產(chǎn)品配置為：電阻式在線自動水分檢測儀；槍式燃燒器；全自動電腦控制；過度烘干自動停機(jī)；橫向八槽干燥部；離心式排風(fēng)機(jī)；故障報警；風(fēng)壓傳感器、自動溫控、缺相與過載保護(hù)、定時開關(guān)。結(jié)構(gòu)形式：批式循環(huán)；外形尺寸（長×寬×高）3 360 mm× 1 785 mm×7 510 mm；整機(jī)質(zhì)量1 915 kg；配套動力5.595 kW；處理量稻谷1 010～10 000 kg，小麥1 230 ～7 200 kg；降水速率稻谷0.5%～1%/h，小麥0.7%～1.2%/h。

1.2熱泵型谷物烘干機(jī)

通過查詢資料與實地考察，認(rèn)為寧波天海制冷設(shè)備有限公司生產(chǎn)的熱泵型谷物烘干機(jī)（5HXRG-100）技術(shù)比較成熟，有多項發(fā)明專利，取得了部級農(nóng)機(jī)推廣鑒定證書，列入了浙江省農(nóng)機(jī)購置補貼目錄，在寧波、龍游等地農(nóng)戶反映也較好。為此，由杭州黨灣關(guān)榮農(nóng)機(jī)服務(wù)專業(yè)合作社引進(jìn)1臺進(jìn)行試驗。

熱泵型谷物烘干機(jī)是采用熱泵原理加熱空氣，然后把熱風(fēng)送到烘干塔烘干道中烘干糧食。將熱泵應(yīng)用于谷物烘干機(jī)由寧波天海制冷設(shè)備有限公司首創(chuàng)，技術(shù)屬國內(nèi)領(lǐng)先。熱泵主要由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)、節(jié)流部件等構(gòu)成，采用逆卡諾循環(huán)原理，壓縮機(jī)消耗電能壓縮做功，利用液態(tài)制冷劑經(jīng)過節(jié)流部件后在蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱的特性，能從空氣中吸收2～5倍于消耗電能的熱量，連同壓縮機(jī)做功消耗的電能一起轉(zhuǎn)化為熱能，通過冷凝器對空氣進(jìn)行加熱，具有高能效的特性，每消耗1 kW·h電能，能產(chǎn)生3～6倍的熱量，這是熱泵型烘干機(jī)較常規(guī)燃燒型烘干機(jī)節(jié)能明顯的原因所在。

熱泵型谷物烘干機(jī)的烘干塔與燃油型的基本類似，主要區(qū)別在于熱風(fēng)來自于熱泵。主要技術(shù)參數(shù)：烘干塔外形尺寸（長×寬×高）3 654 mm×2 048 mm× 8 344 mm，質(zhì)量2 350 kg；熱泵熱風(fēng)機(jī)外形尺寸（長× 寬×高）2 720 mm×1 580 mm×2 750 mm，質(zhì)量1 600 kg；輸入總功率37.28 kW；處理量稻谷2 500～10 000 kg，小麥2 800～12 000 kg；降水速率0.7%～1%/h。

1.3試驗方法

使用熱泵型和燃油型谷物烘干機(jī)，分別對同量的10 t浙粳88濕谷（水質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%）進(jìn)行烘干，烘干至谷物水質(zhì)量分?jǐn)?shù)14%時結(jié)束，然后進(jìn)行適用性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等對比分析。

2　試驗結(jié)果分析

通過多次試驗，取得熱泵型和燃油型谷物烘干機(jī)作業(yè)數(shù)據(jù)，取相關(guān)數(shù)據(jù)平均值，詳見表1。

表1　熱泵型與柴油型谷物烘干機(jī)試驗結(jié)果對比表

表中：柴油按7.2元/kg、電按0.73元/（kW·h）計算；熱泵型谷物烘干機(jī)原值16萬元，扣除購機(jī)補貼款10.1萬元（按杭州市2015年補貼標(biāo)準(zhǔn)計），為5.9萬元，使用年限為10年，殘值率為5%，機(jī)械年折舊費=59 000×95%÷10=5 605元/年，年烘干量按300 t計算，折舊費為18.68元/t；柴油型谷物烘干機(jī)原值11萬元，扣除購機(jī)補貼款7.1萬元（按杭州市2015年補貼標(biāo)準(zhǔn)計），為3.9萬元，使用年限為10年，殘值率為5%，機(jī)械年折舊費=39 000×95%÷10= 3 705元/年，年烘干量按300 t計算，折舊費為12.35 元/t。

通過與燃油型谷物烘干機(jī)對比分析，熱泵型具有以下特點。

2.1烘干成本明顯降低

熱泵型谷物烘干機(jī)在經(jīng)濟(jì)性方面有較大的優(yōu)勢。熱泵型谷物烘干機(jī)烘干10 t濕谷至規(guī)定水質(zhì)量分?jǐn)?shù)，成本為800元，比燃油型減少523.1元，單位烘干成本僅為燃油型的60.61%。

2.2更加節(jié)能環(huán)保

熱泵型谷物烘干機(jī)能效比相對較高，達(dá)到3～6倍。而且電能在使用過程中，無排放無灰塵，干凈衛(wèi)生，更為綠色環(huán)保。燃油型雖然達(dá)到環(huán)保要求，但畢竟燃油燃燒會排放有害物質(zhì)，對大氣、環(huán)境有一定的污染。

2.3應(yīng)用受到一定限制

如環(huán)境溫度不能太高，也不能太低，一般應(yīng)在0～35℃；對電路要求高，需要具有37.28 kW的供電能力；由于需要單獨安放熱泵，需要較大的安裝場地。

3　試驗結(jié)論

熱泵技術(shù)是一項成熟的技術(shù)，應(yīng)用于谷物烘干機(jī)是寧波天海制冷設(shè)備有限公司的創(chuàng)新。從杭州黨灣關(guān)榮農(nóng)機(jī)服務(wù)專業(yè)合作社引進(jìn)的熱泵型谷物烘干機(jī)來看，適用性、經(jīng)濟(jì)性、安全性已達(dá)到相關(guān)要求，雖在試運行階段存在碎米率偏高的問題，但通過多次維修、校正，已達(dá)到相關(guān)技術(shù)要求。從本文對比分析可知，推廣應(yīng)用熱泵型谷物烘干機(jī)，可大幅度降低成本，促進(jìn)節(jié)能減排，從而產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

作者信息：1研究員，杭州市蕭山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械監(jiān)督管理總站，311201；2杭州市黨灣鎮(zhèn)農(nóng)辦，311221；3杭州黨灣關(guān)榮農(nóng)機(jī)服務(wù)專業(yè)合作社，311221；4杭州市新塘街道農(nóng)業(yè)科，311201