劉 玨

劉啟覺2

(1. 武漢輕工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，湖北 武漢 430048；2. 武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430023)

多干燥層批次式稻谷干燥機(jī)的間歇循環(huán)工藝研究

劉 玨1

劉啟覺2

(1. 武漢輕工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，湖北 武漢 430048；2. 武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430023)

針對批次式稻谷干燥機(jī)的緩蘇層與干燥層有效容積的比值在4～8，需連續(xù)循環(huán)工作時(shí)，增加了動(dòng)力消耗及運(yùn)動(dòng)部件對稻谷損傷的問題，設(shè)計(jì)多干燥層批次式稻谷干燥機(jī)，使緩蘇層與多個(gè)干燥層有效容積之和的比值<1，并采用靜止干燥與循環(huán)干燥相結(jié)合的間歇循環(huán)烘干工藝?，F(xiàn)場試驗(yàn)表明：與現(xiàn)行稻谷干燥工藝相比較，該工藝可減少干燥機(jī)循環(huán)動(dòng)力消耗40%，并使干燥機(jī)提升、布料、排料機(jī)構(gòu)對稻谷損傷率降低50%，且在保證干燥品質(zhì)的前提下，比相同容積的批次稻谷干燥機(jī)產(chǎn)量提高約3%。

稻谷干燥；多干燥層；間歇循環(huán)；緩蘇層；批次式

稻谷干燥技術(shù)的優(yōu)劣直接影響稻谷品質(zhì)、顆粒歸倉的效率和干燥費(fèi)用[1-2]，并與烘后品質(zhì)及食味密切相關(guān)[3-4]。在稻谷干燥技術(shù)中設(shè)置緩蘇工藝，是為了控制糧粒中的水分梯度變化范圍，防止糧粒內(nèi)部與表層的水分差值過大影響干燥品質(zhì)[5-7]。為了保證稻谷的烘后品質(zhì)、提高干燥機(jī)的生產(chǎn)效率、降低干燥成本，世界各國學(xué)者和糧食科技工作者進(jìn)行了大量卓有成效的研究工作：針對不同的稻谷含水率，采用合理的干燥工藝參數(shù)如熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)風(fēng)量以及降水速率等，可以獲得良好的稻谷烘后品質(zhì)[8-10]；通過對烘干工藝進(jìn)行優(yōu)化，可以縮短干燥時(shí)間[11-12]，提高碾米質(zhì)量，增加整精米率，提高經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益[13-14]；通過研究稻谷干燥水分在線檢測技術(shù)及裝置，實(shí)現(xiàn)了單粒稻谷水分在線精確測量[15]；通過有效回收干燥系統(tǒng)的余熱設(shè)計(jì)節(jié)能干燥工藝系統(tǒng)[16-17]。此外，Manikantan等[18]研究了采用不同的干燥能源，將含水率22%的稻谷降低到13%時(shí)的干燥特性，探討稻谷干燥過程中節(jié)能降耗的途徑。

批次式循環(huán)糧食干燥機(jī)是目前中國稻谷干燥裝備的主要機(jī)型(圖1)，占中國稻谷干燥裝備總數(shù)量的80%以上。批次式糧食干燥機(jī)主要由提升機(jī)構(gòu)、布料機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)糧緩蘇層、干燥層、排糧機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)和風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)等組成。儲(chǔ)糧緩蘇層位于干燥層的上部，且儲(chǔ)糧緩蘇層的有效容積是干燥層有效容積的4～8倍。在干燥過程中，干燥機(jī)內(nèi)的糧食始終處于循環(huán)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且干燥機(jī)的提升、布料、排糧機(jī)構(gòu)也始終處于工作狀態(tài)。批次式稻谷干燥的緩蘇層與干燥層有效容積比值較大，且需連續(xù)循環(huán)工作，增加了動(dòng)力消耗及運(yùn)動(dòng)部件對稻谷的損傷。

鑒于此，設(shè)計(jì)了多干燥層批次式稻谷干燥機(jī)，使緩蘇層與多個(gè)干燥層有效容積之和的比值<1，并采用靜止干燥與循環(huán)干燥相結(jié)合的間歇循環(huán)烘干工藝。該干燥技術(shù)旨在保證稻谷烘后品質(zhì)的前提下，探索糧食干燥機(jī)節(jié)能、減損、提高產(chǎn)能的途徑。

1. 提升機(jī)構(gòu) 2. 布料機(jī)構(gòu) 3. 儲(chǔ)糧緩蘇層 4. 干燥層 5. 排糧機(jī)構(gòu)

圖1 批次式循環(huán)糧食干燥機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

Figure 1 Structure schematic diagram for grain dryer of batch cycle

1 多干燥層間歇循環(huán)稻谷干燥技術(shù)

1.1 角狀盒風(fēng)道糧食干燥機(jī)理

糧食在多干燥層批次式干燥機(jī)內(nèi)的間歇循環(huán)干燥過程見圖2。干燥倉1內(nèi)設(shè)置有多個(gè)排風(fēng)角狀盒2。在2層排風(fēng)角狀盒之間設(shè)置有多個(gè)進(jìn)風(fēng)角狀盒3。熱風(fēng)從進(jìn)風(fēng)角狀盒中進(jìn)入糧層4中。熱風(fēng)5的一部分向上流動(dòng)，穿過上層排風(fēng)角狀盒與中層進(jìn)風(fēng)角狀盒之間的糧層，然后從上層排風(fēng)角狀盒排出，并對糧食進(jìn)行逆流干燥。熱風(fēng)5的另一部分向下流動(dòng)，穿過中層進(jìn)風(fēng)角狀盒與下層排風(fēng)角狀盒之間的糧層，然后從下層排風(fēng)角狀盒排出，并對糧食進(jìn)行順流干燥。當(dāng)干燥倉內(nèi)的糧食處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，上述干燥過程為靜止干燥過程；當(dāng)干燥倉內(nèi)的糧食處于循環(huán)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，上述干燥過程則為循環(huán)干燥過程。當(dāng)干燥倉內(nèi)糧食靜止一段時(shí)間，再循環(huán)一段時(shí)間；再靜止一段時(shí)間，……，如此間歇循環(huán)至標(biāo)定水分。通過在線檢測糧食水分、糧溫和排風(fēng)角狀盒中尾氣的相對濕度，對比糧食的干燥曲線，可以控制和調(diào)節(jié)熱風(fēng)的溫度和風(fēng)量[19-20]。

在稻谷干燥過程中，熱風(fēng)向上或向下穿過糧層時(shí)，與糧粒之間進(jìn)行熱量傳遞。設(shè)熱風(fēng)的溫度為ta、水蒸氣壓為pa；糧層的平均糧溫為tv、糧層內(nèi)糧粒表面濕空氣中水蒸氣的平均壓力為pv、糧層內(nèi)糧食顆粒的平均水分為w、糧食顆粒受熱后表層水分蒸發(fā)的平均速度為dw1、糧食顆粒內(nèi)部水分向表層轉(zhuǎn)移的潛在平均速度為dw2。在烘干作業(yè)時(shí)，ta>tv，則糧食從熱風(fēng)中獲得熱量。

1. 干燥倉 2. 排風(fēng)角狀盒 3. 進(jìn)風(fēng)角狀盒 4. 糧層 5. 熱風(fēng)

Figure 2 Schematic drawing of working principle of drying process for grain of intermittent circulation using angle box and air ducts

在干燥作業(yè)中，熱風(fēng)進(jìn)入進(jìn)風(fēng)角狀盒時(shí)的ta最高，pa值最小。熱風(fēng)穿過糧層時(shí)，ta值逐漸減小，pa值逐漸增大。當(dāng)熱風(fēng)進(jìn)入排風(fēng)角狀盒成為尾氣時(shí)，ta值最小，pa值最大。pa值的大小變化隨著熱空氣流量的增加而降低，隨尾氣溫度升高而降低，與尾氣的相對濕度密切相關(guān)。通過在線檢測干燥機(jī)內(nèi)糧食的水分值和尾氣的相對濕度和溫度，可以間接獲得pa值的變化規(guī)律。通過控制和調(diào)節(jié)熱風(fēng)進(jìn)入角狀盒時(shí)的溫度和流量，可以控制和調(diào)節(jié)尾氣中相對濕度和pa值。由糧食干燥理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知：dw1、dw2、pv的變化與干燥條件、干燥裝備和在線控制技術(shù)密切相關(guān)。依據(jù)稻谷的干燥曲線，干燥機(jī)內(nèi)稻谷的水分值、尾氣的相對濕度，可以間接控制糧層內(nèi)的pa和dw1、dw2之值的變化范圍和趨勢，從而使式(1)、(2)成立[21]。

Pa≤pv，

(1)

dw1≤dw2。

(2)

1.2 多干燥層間歇循環(huán)稻谷干燥工作原理

如圖3所示，5HX-30型多干燥層批次循環(huán)糧食干燥機(jī)是一種新機(jī)型，與目前廣泛使用的批次循環(huán)糧食干燥機(jī)不同。該機(jī)型設(shè)置有4個(gè)干燥層，而在干燥層之間用進(jìn)風(fēng)層或排風(fēng)層隔開。干燥機(jī)的進(jìn)風(fēng)層和排風(fēng)層由圖2所示的進(jìn)風(fēng)角狀盒和排風(fēng)角狀盒組成。熱風(fēng)從進(jìn)風(fēng)層穿過干燥層，再從排風(fēng)層排出，其干燥過程類似于圖2所示的角狀盒風(fēng)道糧食干燥原理。干燥倉的上部設(shè)置儲(chǔ)糧緩蘇層，下部有4個(gè)干燥層。在2個(gè)干燥層之間無緩蘇層。儲(chǔ)糧緩蘇層的有效容積與4個(gè)干燥層有效容積之和的比值<1。干燥機(jī)工作時(shí)，熱風(fēng)經(jīng)熱風(fēng)管網(wǎng)分別進(jìn)入進(jìn)風(fēng)層一和進(jìn)風(fēng)層二。進(jìn)入進(jìn)風(fēng)層一的熱風(fēng)一部分向上流動(dòng)，穿過干燥層一后，完成逆流干燥，從排風(fēng)層一排出；同時(shí)，進(jìn)入進(jìn)風(fēng)層一的另一部分熱風(fēng)向下流動(dòng)，穿過干燥層二后，完成順流干燥，從排風(fēng)層二排出。同理，進(jìn)入進(jìn)風(fēng)層二的熱風(fēng)一部分向上流動(dòng)，穿過干燥層三后，完成逆流干燥，從排風(fēng)層二排出；另一部分熱風(fēng)則向下流動(dòng)，穿過干燥層四后，完成順流干燥，從排風(fēng)層三排出。當(dāng)排料機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、布料機(jī)構(gòu)連續(xù)工作時(shí)，干燥倉內(nèi)的糧食連續(xù)向下移動(dòng)，進(jìn)入排料機(jī)構(gòu)，再經(jīng)提升機(jī)構(gòu)提升，進(jìn)入布料機(jī)構(gòu)，重回干燥倉中，開始下一個(gè)循環(huán)干燥過程。

1. 排糧機(jī)構(gòu) 2. 提升機(jī)構(gòu) 3. 布料機(jī)構(gòu) 4. 儲(chǔ)糧緩蘇層 5. 排風(fēng)層一 6. 干燥層一 7. 進(jìn)風(fēng)層一 8. 干燥層二 9. 排風(fēng)層二 10. 干燥層三 11. 進(jìn)風(fēng)層二 12. 干燥層四 13. 排風(fēng)層三

圖3 5HX-30型多干燥層批次循環(huán)稻谷干燥機(jī)工作原理示意圖

Figure 3 Schematic drawing of working principle for paddy drier of multi-drying layer and batch cycle model 5HX-30

該機(jī)型與傳統(tǒng)批次式循環(huán)糧食干燥機(jī)結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別有2個(gè)方面：① 新機(jī)型在干燥層上部設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)糧緩蘇層，下部連續(xù)設(shè)置4個(gè)干燥層，而傳統(tǒng)批次式循環(huán)干燥機(jī)只有1個(gè)儲(chǔ)糧緩蘇層和1個(gè)干燥層；② 新機(jī)型的儲(chǔ)糧緩蘇層有效容積與4個(gè)干燥層有效容積之和的比值<1，而傳統(tǒng)批次循環(huán)干燥機(jī)的儲(chǔ)糧緩蘇層有效容積與干燥層的有效容積之比值在4～8。

1.3 多干燥層間歇循環(huán)干燥工藝

多干燥層間歇循環(huán)糧食干燥工藝是將糧食靜止干燥工藝與糧食循環(huán)干燥工藝相結(jié)合而組成的一種糧食干燥新工藝。其工藝特點(diǎn)為：xh的靜止干燥→yh的循環(huán)干燥→xh的靜止干燥→yh的循環(huán)干燥→……，直到該批次糧食達(dá)到標(biāo)定水分后排出，再開始下一批次糧食的干燥作業(yè)。

多干燥層間歇循環(huán)糧食干燥工藝具有在糧食靜止干燥時(shí)，節(jié)省提升機(jī)構(gòu)、排料機(jī)構(gòu)、布料機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)能量和避免因提升機(jī)構(gòu)、排料機(jī)構(gòu)、布料機(jī)構(gòu)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)而對糧食造成損傷的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，采用循環(huán)技術(shù)，使排風(fēng)層和進(jìn)風(fēng)層之間的糧食不斷地間歇移動(dòng)，因而具有降水速度較高，糧食水分的不均勻度可達(dá)到標(biāo)定要求的優(yōu)點(diǎn)。如廣東明陽批次循環(huán)糧食干燥機(jī)的緩蘇烘干比約6.5∶1，循環(huán)周期約90 min，烘干稻谷時(shí)的降水速率約為0.644%/h，即在每個(gè)循環(huán)周期的90 min內(nèi)，稻谷在緩蘇層的時(shí)間約78 min，在干燥層的時(shí)間約12 min，糧食在干燥層中的12 min內(nèi)，應(yīng)降水約0.966%，每分鐘降水約0.081%。而新機(jī)型的緩蘇干燥比約為0.8∶1，循環(huán)周期約90 min，烘干稻谷時(shí)的降水速率約0.661%，即采用循環(huán)干燥工藝時(shí)，在每個(gè)循環(huán)周期的90 min內(nèi)，稻谷在緩蘇層的時(shí)間約40 min，稻谷在4個(gè)干燥層的時(shí)間約50 min，則稻谷在干燥層中的50 min內(nèi)，應(yīng)降水約1.06%，每分鐘降水約0.021%。由此可知，新機(jī)型的降水速率比傳統(tǒng)機(jī)型的降水速率高約3%，故新機(jī)型的產(chǎn)能提高約3%。

2 多干燥層間歇循環(huán)稻谷干燥工藝試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)材料

中稻：黃花粘，含水率26%～27%。

2.2 試驗(yàn)設(shè)備與條件

2.2.1 試驗(yàn)設(shè)備

多干燥層批次式間歇循環(huán)糧食干燥機(jī)：5HX-30型，湖北天和機(jī)械有限公司；

批次式循環(huán)糧食干燥機(jī)：5HX-30型，廣東明陽機(jī)械有限公司；

米麥兩用水分計(jì)：1D-6型，上海三久機(jī)械有限公司；

單粒水分計(jì)：CTR.500ET型，上海三久機(jī)械有限公司；

爆腰檢查器：DC.50型，上海三久機(jī)械有限公司。

2.2.2 試驗(yàn)地點(diǎn) 湖北華苑糧油有限公司的干燥車間。

2.2.3 試驗(yàn)時(shí)間與試驗(yàn)條件 2016年10月，大氣溫度20～26 ℃，相對濕度60%～85%。試驗(yàn)中，依據(jù)稻谷干燥特點(diǎn)，對干燥條件和工況進(jìn)行調(diào)節(jié)：當(dāng)?shù)竟人指哂?2%時(shí)，采用較大風(fēng)量和較高的風(fēng)溫進(jìn)行快速降水，并控制風(fēng)溫為60～70 ℃，控制每噸稻谷的通風(fēng)量為800～1 200 m3/h，控制糧溫<38 ℃；當(dāng)?shù)竟人衷?8%～22%時(shí)，采用的風(fēng)量、風(fēng)溫和降水速度均居中，且控制風(fēng)溫為55～65 ℃，控制每噸稻谷的通風(fēng)量為600～1 000 m3/h，控制糧溫<38 ℃；當(dāng)?shù)竟人衷?8%以下時(shí)，采用較小的風(fēng)溫、風(fēng)量和降水速度，且控制風(fēng)溫為50～60 ℃，控制每噸稻谷的通風(fēng)量為400～800 m3/h，控制糧溫<38 ℃[19-20]。

2.3 試驗(yàn)方法

將剛收割的中稻黃花粘經(jīng)清理后裝入5HX-30型批次式循環(huán)糧食干燥機(jī)，采用多干燥層間歇循環(huán)干燥工藝進(jìn)行干燥作業(yè)：靜止干燥35 min→循環(huán)干燥30 min→靜止干燥35 min→……，直到水分達(dá)到18%；再靜止干燥25 min→循環(huán)干燥20 min→再靜止干燥25 min→……，直到水分達(dá)到標(biāo)定的15%，然后出機(jī)。在干燥過程中，依據(jù)機(jī)內(nèi)水分、糧溫傳感器信號及尾氣的相對濕度，調(diào)節(jié)干燥介質(zhì)的工況參數(shù)。

試驗(yàn)過程中，在烘干機(jī)排糧口的全斷面隨機(jī)抽取干燥過程中的試樣，每60 min抽取一次，每次l kg，按照GB/T 6970—2007糧食干燥機(jī)試驗(yàn)方法以及GB/T 21015—2007稻谷干燥技術(shù)規(guī)范，測定試樣的含水率、水分不均勻度、爆腰增加率等。

2.4 試驗(yàn)結(jié)果與分析

利用湖北當(dāng)?shù)刂械军S花粘品種進(jìn)行多干燥層批次間歇循環(huán)稻谷干燥試驗(yàn)及批次循環(huán)稻谷干燥對比試驗(yàn)，結(jié)果見表1、2。

表1顯示：采用多干燥層批次式間歇循環(huán)稻谷干燥技術(shù)，烘后品質(zhì)如水分不均勻度、裂紋增加率等指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。但在間歇循環(huán)時(shí)，可節(jié)省運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的能量，有利于節(jié)能減損。

2.4.1 稻谷水分較高時(shí)的干燥工藝特點(diǎn) 由稻谷干燥理論可知：當(dāng)?shù)竟人?22%時(shí)，籽粒中的機(jī)械結(jié)合水較多，且以表層的潤濕水分為主。稻谷的含水率越高，稻谷顆粒表層的潤濕水分也越多。由表1、2可知，當(dāng)?shù)竟人?22%時(shí)，雖采用了較高的熱風(fēng)溫度和較大的熱風(fēng)風(fēng)量，使稻谷在干燥機(jī)內(nèi)的降水速度>1.0%/h，但糧溫仍<38 ℃，不會(huì)導(dǎo)致稻谷的品質(zhì)發(fā)生變化。因?yàn)榈竟缺韺拥臐櫇袼峙c稻谷顆粒的結(jié)合力最弱，最容易被汽化，并被熱風(fēng)帶走，使降水速率增加[19-20]。雖然稻谷顆粒表層的水分蒸發(fā)速度dw1的值較大，但稻谷內(nèi)部和表層的水分值較大，水分從內(nèi)部向表層轉(zhuǎn)移的潛在速度dw2的值也較大，仍滿足式(2)的要求，可以進(jìn)行持續(xù)干燥，不需較長時(shí)間的緩蘇工藝來使稻谷內(nèi)部與表層的水分達(dá)到新的平衡。同時(shí)，降水速度增加，帶走的熱量也增加。所以，稻谷水分較高時(shí)，可以采用較高的風(fēng)溫和較大的風(fēng)量，提高降水速度，增加干燥機(jī)的產(chǎn)能[19]。

表1 5HX-30型多干燥層批次間歇循環(huán)稻谷干燥試驗(yàn)結(jié)果

表2 廣東明陽5HX-30型批次循環(huán)稻谷干燥試驗(yàn)結(jié)果

2.4.2 稻谷水分較低時(shí)干燥工藝特點(diǎn) 由表1、2可知，當(dāng)?shù)竟人?18%時(shí)，稻谷顆粒表層的潤濕水分較少，存在于稻谷顆粒中的機(jī)械結(jié)合水分主要是微毛細(xì)管水分和粗毛細(xì)管水分[19-20]，這部分水分從糧粒內(nèi)部向表層轉(zhuǎn)移需要一定的時(shí)間，需要控制稻谷的降水速度<1.0%/h。若仍采用高風(fēng)溫和大風(fēng)量，將會(huì)使糧溫增加，影響干燥品質(zhì)，并使干燥機(jī)排風(fēng)口尾氣的相對濕度降低，將使干燥機(jī)的熱效率降低。所以，當(dāng)?shù)竟人州^低時(shí)，通過降低熱風(fēng)溫度和減小熱風(fēng)風(fēng)量，使排出干燥機(jī)的降水總量減小，使dw2≥dw1，讓干燥過程持續(xù)進(jìn)行?？梢圆捎瞄g歇循環(huán)干燥工藝和降低熱風(fēng)溫度及風(fēng)量，使降水速率降低，既控制糧溫<38 ℃，保證稻谷的干燥品質(zhì)，又能使進(jìn)入干燥機(jī)的熱能達(dá)到較高的使用效率，節(jié)省燃料費(fèi)用。

2.4.3 多干燥層間歇循環(huán)干燥工藝優(yōu)勢 由圖4可知，當(dāng)?shù)竟人州^高時(shí)，降水速度較高，當(dāng)?shù)竟人州^低時(shí)，降水速度較低；當(dāng)?shù)竟人衷?8%～22%時(shí)，降水速度居中，該工藝的稻谷干燥曲線與稻谷變溫干燥曲線的變化規(guī)律基本相似[19-20]，說明多干燥層間歇循環(huán)干燥工藝適合稻谷干燥，同時(shí)，在多干燥層間歇循環(huán)糧食干燥工藝中，糧食干燥機(jī)內(nèi)完全處于靜止?fàn)顟B(tài)的時(shí)間>糧食循環(huán)的時(shí)間。當(dāng)糧食靜止時(shí)，干燥裝備的提升機(jī)構(gòu)、排糧機(jī)構(gòu)、布糧機(jī)構(gòu)均處于停機(jī)狀態(tài)，不消耗能量、無設(shè)備磨損、無糧食損傷。所以，與目前廣泛使用的批次循環(huán)糧食干燥機(jī)的干燥工藝相比較，考慮啟動(dòng)電流增大等因素，其糧食循環(huán)能量可節(jié)省40%以上；且這些機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)部件在與糧食相互作用時(shí)，對糧食產(chǎn)生的損傷率，亦可減少50%以上；當(dāng)糧食處于靜止?fàn)顟B(tài)，糧粒之間亦無相對運(yùn)動(dòng)和相互摩擦，亦可減少糧粒相互摩擦而產(chǎn)生的粉塵，有利于環(huán)境保護(hù)。由表1、2可知，多干燥層間歇循環(huán)批次干燥機(jī)的產(chǎn)量比傳統(tǒng)批次式循環(huán)干燥機(jī)產(chǎn)能提高約3%。此外，新機(jī)型有4個(gè)干燥層，傳統(tǒng)機(jī)型只有1個(gè)干燥層。若能對干燥介質(zhì)狀況、靜止干燥與循環(huán)干燥時(shí)間等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，則干燥機(jī)的產(chǎn)能將可以進(jìn)一步提升。

圖4 多干燥層間歇循環(huán)稻谷干燥曲線

3 結(jié)論

(1) 試驗(yàn)說明：依據(jù)干燥機(jī)內(nèi)水分、糧溫及尾氣相對濕度的在線檢測數(shù)據(jù)，在線控制干燥介質(zhì)的工況參數(shù)，使糧食內(nèi)部水分向表層轉(zhuǎn)移的潛在速度>糧食表層水分蒸發(fā)的速度，可以對稻谷進(jìn)行持續(xù)干燥。

(2) 將靜止干燥與循環(huán)干燥相結(jié)合的間歇循環(huán)干燥技術(shù)可以應(yīng)用于多干燥層的批次式循環(huán)干燥機(jī)，且稻谷烘后品質(zhì)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

(3) 將多干燥層間歇循環(huán)干燥工藝應(yīng)用于稻谷干燥，當(dāng)靜止時(shí)間>循環(huán)時(shí)間時(shí)，可以節(jié)省排糧機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、布糧機(jī)構(gòu)的機(jī)械能耗40%以上；可使干燥機(jī)運(yùn)動(dòng)部件對糧食的損傷率減少50%以上，且可提高產(chǎn)能約3%。

采用多干燥層間歇循環(huán)稻谷干燥技術(shù)和工藝，有利于節(jié)能、減損及保護(hù)環(huán)境，有利于提高稻谷干燥品質(zhì)及產(chǎn)能，有利于減少設(shè)備磨損，延長設(shè)備的使用壽命，是一項(xiàng)性價(jià)比較高的新技術(shù)。該新型批次式糧食干燥機(jī)，已形成批量生產(chǎn)并進(jìn)入湖北省農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼目錄。

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Technology research on intermittent circulating for paddy drier of multi-drying layer in batch

LIUJue1

LIUQi-jue2

(1.SchoolofElectricalandElectronicEngineering,WuhanPolytechnicUniversity,Wuhan,Hubei430023,China;2.SchoolofFoodScienceandEngineering,WuhanPolytechnicUniversity,Wuhan,Hubei430023,China)

The ratio of effective volume between tempering layer and drying layer of traditional paddy dryer in batch was usually 4～8, and some problems such as power consumption and damaged paddy caused by moving parts were increased during continuous operation. Therefore, paddy dryer of multi-drying layer in batch was designed, which the ratio of effective volume between tempering layer and multi-drying layer was less than 1, and the technique of intermittent circulating combined static drying and cycle drying was applied. Spot testing has showed that the technique can reduce the power consumption by 40%, and cut down the damage rate of paddy by 50%, caused by mechanism of material lifting, distributing and discharging compared with the present drying technology. Meanwhile the new type paddy drier in batch can increase production about 3% compared with that of same volume and the drying quality can be ensured.

paddy drying; multi-drying layer; intermittent circulat-ing; tempering layer; in batch

國家重點(diǎn)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目(編號：2012258)；2016年校立科研項(xiàng)目(編號：2016028)

劉玨(1985—)，男，武漢輕工大學(xué)講師，博士。 E-mail：whliujue@sina.com

2017—06—07

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.07.038