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稻谷行業(yè)中干燥機(jī)的應(yīng)用
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如果說稻谷你肯定不知道，如說大米你就應(yīng)該知道了，我們生活中經(jīng)常吃到的東西呀，從營養(yǎng)的價(jià)值來說的話，北方的面食和南方的大米對比來是大米的營養(yǎng)價(jià)值較高，在每百克大米中，含蛋白質(zhì)(蛋白質(zhì)食品)6.7克，脂肪0.9克，碳水化合物77.6克，粗纖維0.3克，鈣(鈣食品)7毫克，磷136毫克，鐵(鐵食品)2.3毫克，維生素B1 0.16毫克，維生素(維生素食品)B2 0.05毫克，煙酸1毫克以及蛋氨酸125毫克，纈氨酸394毫克，亮氨酸610毫克，異亮氨酸251毫克，蘇氨酸280毫克，苯丙氨酸394毫克，色氨酸122毫克，賴氨酸255毫克等多種營養(yǎng)物質(zhì)。這就可見大米的重要性！但是在稻谷保持方面就有些困難了，因?yàn)橐郧爸饕亲匀坏娘L(fēng)干，速度慢，效率低，等缺點(diǎn)，經(jīng)過改變就應(yīng)用到了干燥機(jī)。
稻谷干燥機(jī)械化是農(nóng)業(yè)機(jī)械化的有機(jī)組成部分， 隨著水稻收獲機(jī)械的發(fā) 展，稻谷干燥工藝及設(shè)備的研究開發(fā)， 必將有力促進(jìn)我國稻谷干燥機(jī)械化的 進(jìn)程。
一、稻谷的干燥工藝
稻谷籽粒由堅(jiān)硬的外殼和米粒組成，外殼對稻米起著保護(hù)作用， 但在干燥時(shí)其外殼就起著阻礙籽粒內(nèi)部水分向外面轉(zhuǎn)移的作用。所以， 稻谷就成了 一種較難干燥的谷物。試驗(yàn)表明，稻殼、稻米和稻糠的干燥特性不同， 其平 衡含水率也各異。
稻谷是一種熱敏性的作物，干燥速度過快或參數(shù)選擇不當(dāng)容易產(chǎn)生爆腰。它將直接影響稻谷碾米時(shí)的碎米率，也就是影響它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 我國干燥標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定：稻谷干燥后爆腰率的增值不得大于3％。稻谷干燥工藝的指定必須圍 繞這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行。
1.烘干-緩蘇干燥工藝
即先進(jìn)行稻谷烘干，然后將稻谷保溫一段時(shí)間， 使籽粒內(nèi)部水分向表面 擴(kuò)散，降低籽粒內(nèi)部的水分梯度，再進(jìn)行第二次干燥， 這樣就可以減少爆腰率。但在干燥過程中增加一個(gè)緩蘇過程，勢必降低干燥機(jī)的生產(chǎn)率。 因此， 合理的選擇緩蘇時(shí)間，便成了關(guān)鍵問題。
2.低溫干燥工藝
為了保證稻谷烘后品質(zhì)，減少爆腰率，必須采用較低的介質(zhì)溫度， 一般 均在50℃以下。黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所的日處理量200噸稻谷的干 燥流程，采用38℃～40℃的熱風(fēng)溫度，其爆腰率增值小于2％。根據(jù)日本伴敏 三的研究，稻谷干燥過程中的爆腰率，不僅與熱風(fēng)溫度有關(guān)， 還與熱風(fēng)濕含 量有關(guān)。相同溫度條件下空氣濕含量較高時(shí)，稻谷爆腰率較低。 為了使爆腰 率小于5％，熱風(fēng)溫度應(yīng)在40℃以下。實(shí)際上，目前使用的干燥機(jī)，根據(jù)干燥 機(jī)形式的不同，熱風(fēng)溫度也不相同。如順流干燥，熱風(fēng)溫度可達(dá)100℃以上； 橫流和混流可達(dá)45℃～60℃；逆流干燥要低一些，為40℃左右， 使用效果都 比較好。
3.低速干燥工藝
稻谷干燥過快或冷卻過快均易產(chǎn)生爆腰，但風(fēng)溫不同， 稻谷爆腰率與干 燥速度的關(guān)系是有區(qū)別的。低溫大風(fēng)量和高溫小風(fēng)量相比爆腰率的增值不多， 但在保證稻谷爆腰率增值小于 3％的前提下，低溫大風(fēng)量可以使干燥速率從1 ％/時(shí)提高到1.8％/時(shí)。 總的來說，為了保證稻谷的干燥品質(zhì)，干燥速度不可太快， 一般應(yīng)控制 在1.5％/時(shí)以下。
4.高溫短時(shí)干燥工藝
稻谷干燥工藝是在保證稻谷品質(zhì)(稻谷爆腰率小于3％)的基礎(chǔ)上提出的， 但在稻谷收獲季節(jié)，時(shí)間比較緊迫，也可以考慮利用高溫短時(shí)干燥工藝。 高 溫短時(shí)干燥工藝就是采用較高的熱風(fēng)溫度(100℃以上)短時(shí)處理高濕稻谷(5分 鐘以內(nèi))，使稻谷水分迅速降低3％～5％，然后保溫冷卻的干燥工藝。干燥過 程中降低的水分加上冷卻過程中降低的大約1％的水分可使稻谷基本達(dá)到安全 水分，可以保證一段時(shí)間內(nèi)不發(fā)霉。 這樣處理稻谷的結(jié)果是稻谷的爆腰率增 值可能會(huì)超標(biāo)，但提高了干燥機(jī)的處理量，贏得了時(shí)間。
二、稻谷的干燥設(shè)備
目前用于干燥稻谷的干燥機(jī)機(jī)型， 根據(jù)谷物和氣流的流動(dòng)方向分主要有 混流式、橫流式、順流式、順混流式、逆流式干燥機(jī)等； 根據(jù)循環(huán)類型可分 循環(huán)干燥和不循環(huán)干燥兩種； 根據(jù)熱源類型可分燃煤或燃油干燥機(jī)和太陽能 干燥機(jī)等。
1.混流式干燥機(jī)
干燥工藝為干燥-緩蘇-干燥-緩蘇， 典型的機(jī)型是美國路易斯安納州 立大學(xué)研制成功的LSU稻谷干燥機(jī)。該機(jī)由若干標(biāo)準(zhǔn)段組成，每段有15個(gè)全角 狀盒，6個(gè)半角狀盒。角狀盒為三角形，頂角90°，橫向間距為400毫米， 縱 向間距200毫米。每段的尺寸為1.2×1.2×1.2米，體積為1.728m3。常用的熱 風(fēng)溫度為50℃～60℃，風(fēng)量為44m3～97m3/(t·min)。每標(biāo)段可容納稻谷0.85 噸，每段所需風(fēng)量10000m3/h。烘干稻谷時(shí)，每個(gè)標(biāo)段的生產(chǎn)力為1.5t/h( 降 水3％～5％)。每次通過干燥機(jī)的時(shí)間15分鐘，整個(gè)干燥過程需要使稻谷通過 干燥機(jī)5次～6次，較高糧溫50℃，較低糧溫38.3℃。
2.橫流式干燥機(jī)
橫流干燥機(jī)可分橫流循環(huán)干燥機(jī)和橫流-緩蘇干燥機(jī)兩種。 橫流循環(huán)干燥機(jī)為中小型干燥機(jī)。
日本SDA型橫流循環(huán)式稻谷干燥機(jī)采用 較低的熱風(fēng)溫度(50℃～60℃)，干燥和緩蘇在同一機(jī)體內(nèi)進(jìn)行。 干燥加熱時(shí) 間6分鐘～11分鐘，緩蘇時(shí)間60分鐘，風(fēng)量為每 100 公斤稻谷 0. 5m3/s～0 .7m3/s，降水量0.6％/h，生產(chǎn)率為160kg/h～1000kg/h。 其干燥原理為低溫 大風(fēng)量，薄層多風(fēng)道，干燥加緩蘇的干燥工藝。 廣東南海和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)生產(chǎn)的小型橫流循環(huán)稻谷干燥機(jī)，裝機(jī)量為0 .75噸～3噸，工藝流程為干燥-緩蘇-干燥-緩蘇。
美國的移動(dòng)式循環(huán)稻谷 干燥機(jī)屬于圓筒形內(nèi)循環(huán)橫流干燥機(jī)，此外還有英國、 意大利等國也生產(chǎn)類 似干燥機(jī)。 臺灣三久和日本金子干燥機(jī)公司生產(chǎn)低溫稻谷干燥機(jī)， 屬橫流循環(huán)式干 燥機(jī)。上部為緩蘇段，下部為橫流干燥段，干燥過程中多次循環(huán)。 有多種型 號，裝機(jī)量1噸～30噸，降水率0.4％/h～1％/h。干燥時(shí)自動(dòng)檢測稻谷水分， 達(dá)到安全水分即自動(dòng)停機(jī)卸糧。 橫流-緩蘇型干燥機(jī)一般為大型干燥機(jī)，以美國BERIC干燥機(jī)和黑龍江省 紅興隆機(jī)械廠生產(chǎn)的5HL－15為代表，生產(chǎn)率10t/h以上。糧柱厚度0.15米～0. 23米，風(fēng)溫控制在43℃～49℃范圍，風(fēng)量112m3～262m3/(t·min)，稻谷流動(dòng) 速度是玉米的兩倍以上。
3.多級順流式干燥機(jī)
美國采用多級順流干燥機(jī)，我國黑龍江省紅興隆機(jī)械廠、 遼寧省海城干 燥設(shè)備廠等也生產(chǎn)這種類型的干燥機(jī)。美國的多級順流式干燥機(jī)(CCF)，使用 的熱風(fēng)溫度為65℃～120℃，一級采用較高風(fēng)溫，120℃左右； 二級采用較 低風(fēng)溫，90℃左右。每一級順流段的較大去水量為1.5％/h～2％/h。 選擇稻 谷流速時(shí)要注意稻谷接觸高溫?zé)犸L(fēng)的時(shí)間不超過10秒～20秒， 緩蘇段稻谷的 溫度不高于43℃。三級順流干燥機(jī)中谷物流速約為5m/h～7m/h。
4.流化斜槽式干燥機(jī)
該機(jī)是一種典型的高溫快速干燥機(jī)，由廣東省農(nóng)機(jī)所開發(fā)。 當(dāng)選用的風(fēng) 量超過或達(dá)到谷物臨界懸浮速度時(shí)，谷物在谷床中流動(dòng)，具有液體特征。 風(fēng) 溫達(dá)120℃，生產(chǎn)率2.2t/h，通過一次平均降水幅度2.9％，爆腰率增值4.4％， 谷物一次通過時(shí)間1分鐘。一次通過干燥機(jī)的降水幅度小，干燥高水分稻谷時(shí) 需要反復(fù)循環(huán)幾次，才能將稻谷降到安全水分。 爆腰率增值超過國家標(biāo)準(zhǔn)， 但低于流化床干燥機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。該機(jī)體積小，成本低，降水快，干燥時(shí)間短， 可 用于收獲季節(jié)遇雨天的搶救性干燥作業(yè)。
5.逆流低溫干燥機(jī)
逆流低溫稻谷干燥機(jī)以美國希弗爾斯公司生產(chǎn)的DRI－FLO Ⅱ型干燥機(jī)為 代表，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)1998年也開發(fā)成功了該類型的干燥機(jī)。 該類型干燥機(jī)普 遍采用低溫大風(fēng)量干燥方式，以批式或連續(xù)方式干燥谷物， 入倉稻谷達(dá)到要 求厚度后，開始干燥，一般裝倉厚度0.6米。干燥過程中，底部已干稻谷由卸 糧裝置卸出，糧層緩慢向下流動(dòng)。熱風(fēng)溫度30℃～50℃，風(fēng)量18m3～54m3/(t ·min)，降水幅度可達(dá)10％。
6.順混流干燥機(jī)
黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院研究開發(fā)出了順混流稻谷干燥機(jī)。 該機(jī)綜合利用了順 流干燥適合濕谷物的特點(diǎn)和混流干燥均勻及干后谷物水分較低的特點(diǎn)。 順流 段風(fēng)溫100℃左右，混流段風(fēng)溫45℃左右。順流和混流段之間加上緩蘇段，實(shí) 現(xiàn)了連續(xù)操作，一次干燥流程即達(dá)到安全水分，生產(chǎn)率可達(dá)10t/h。
7.太陽能干燥機(jī)
日本金子干燥機(jī)公司開發(fā)出了新型太陽能稻谷干燥系統(tǒng)。 該系統(tǒng)屬溫室 型太陽能干燥系統(tǒng)，其特點(diǎn)是集熱器與干燥室合二為一， 與植物溫室相似， 屬于被動(dòng)加熱干燥。陽光通過干燥倉的透明頂板或側(cè)壁透射到干燥倉， 一部 分加熱溫室中的空氣，另外一部分則直接輻射到待干物料表面， 加熱物料。 待干物料主要靠在溫室中受太陽燜曬而升溫， 由此蒸發(fā)的水分通過谷物層下 部的風(fēng)機(jī)排放至周圍環(huán)境。稻谷在干燥室內(nèi)緩緩流動(dòng)，并不斷攪拌， 一次即 可達(dá)到安全水分，不需循環(huán)。該干燥系統(tǒng)具有自然晾曬干燥的優(yōu)點(diǎn)， 干后大 米品質(zhì)優(yōu)良。但不足之處是占地面積大、投資大，陰雨天無法保證正常干燥， 可增加輔助熱源。
8.其它類型干燥機(jī)
其它類型的用于稻谷的干燥機(jī)還有除濕干燥機(jī)和平床干燥機(jī)等。 除濕干 燥機(jī)屬于低溫干燥機(jī)，干燥作業(yè)時(shí)，外界空氣首先通過除濕機(jī)去除部分水分， 然后再進(jìn)入糧層，通過糧層后增濕的空氣排出機(jī)外，降水率在0.15％/h以下。 平床干燥機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，屬于低溫大風(fēng)量操作方式， 有單向進(jìn)風(fēng)和雙向進(jìn) 風(fēng)兩種。一般裝糧厚度0.3米～0.6米，常用風(fēng)量18m3/(t·min)，風(fēng)溫比環(huán)境 溫度高15℃。稻谷在干燥床中的干燥時(shí)間為5小時(shí)，較長時(shí)間可達(dá)8小時(shí)～ 12 小時(shí)。
三、實(shí)現(xiàn)稻谷干燥機(jī)械化的模式
1.單機(jī)操作模式是指農(nóng)戶自己購買干燥機(jī)自己使用，或?qū)I(yè)戶購買， 單 純的進(jìn)行烘干作業(yè)，收取一定加工費(fèi)。
2.干燥中心模式是在某一地區(qū)建立干燥中心， 需要烘干的稻谷都送到這 里來進(jìn)行烘干。
3.稻谷加工中心模式是以干燥機(jī)、礱谷機(jī)、分選機(jī)為中心，由進(jìn)貨、 計(jì) 量、 包裝等機(jī)械設(shè)備群和以儲(chǔ)糧塔為核心的建筑物以及與此相關(guān)聯(lián)的搬運(yùn)設(shè) 備群構(gòu)成，加工中心的規(guī)模以儲(chǔ)藏部分的收容能力來決定。
機(jī)械干燥是利用加溫機(jī)械進(jìn)行烘干，要有預(yù)熱或預(yù)冷設(shè)備，要嚴(yán)格控制干燥溫度和風(fēng)速，不宜采用傳導(dǎo)方式加熱的干燥機(jī)，對高水分稻谷，一次不能降水過多，較好采用間歇干燥或先低溫后高溫的干燥方法。稻谷干燥時(shí)速度不宜過快，否則稻米易產(chǎn)生裂紋(俗稱"爆腰")，從而影響稻谷的出米率、產(chǎn)量和產(chǎn)值。此外，高溫還能促使稻谷脂肪酸劇烈增加，降低貯藏穩(wěn)定性和食用、加工的品質(zhì)�，F(xiàn)在人因?yàn)榭萍及l(fā)展越來越對生活的品質(zhì)要求高了，所以在我們未來還是很有發(fā)展的！干燥機(jī)是利用熱能降低物料水分的機(jī)械設(shè)備，用于對物體進(jìn)行干燥操作。干燥機(jī)通過加熱使物料中的濕分(一般指水分或其他可揮發(fā)性液體成分)汽化逸出，以獲得規(guī)定濕含量的固體物料。干燥的目的是為了物料使用或進(jìn)一步加工的需要。隨著干燥行業(yè)在生活中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，干燥機(jī)的重要性越來越突出。由于干燥機(jī)在在應(yīng)用范圍的^報(bào)告說，閃蒸干燥機(jī)在使用過程中排名前五的問題是：發(fā)出奇怪的噪音或震動(dòng)；不會(huì)升溫；根本沒有運(yùn)行；運(yùn)行，但沒有完全干燥的負(fù)載；太早關(guān)閉了�！ �1、問題：干燥機(jī)正在發(fā)出奇怪的噪音或振動(dòng)；可能的原因：由于頻繁超載或通過接觸異物，烘缸密封會(huì)隨著時(shí)間的推移而磨損�！ �2、問題：干燥機(jī)運(yùn)行，但從來沒有升的閃蒸干燥機(jī)一般適用于膏糊狀、泥漿狀、濾餅等物料以及板框壓濾或離心機(jī)脫水的物料。如：無機(jī)類：硼酸、碳酸鈣、氫氧化物、硫酸銅、氧化鐵、碳酸鋇、三氧化銻和各種金屬氫氧化物、各種重金屬鹽、合成冰晶石等；有機(jī)物：阿特拉津、月桂酸隔、苯甲酸、安息香酸、殺菌丹、草酸鈉、醋酸纖維素等；陶瓷：高嶺土、三氧化硅、粘土干燥是除去水或其他溶劑蒸發(fā)從固體的過程，半固體或液體物質(zhì)。這是一個(gè)熱物理和物理化學(xué)過程的動(dòng)力學(xué)原理是由傳熱傳質(zhì)規(guī)律，內(nèi)部和外部的產(chǎn)品。在^常見的情況下，氣流，像空氣流，將熱量通過對流和帶走的蒸汽濕度�，F(xiàn)在的熱是通過食物進(jìn)行的，在食物的溫度升高；當(dāng)同時(shí)進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)現(xiàn)象，它增加了在食品基質(zhì)水分的水蒸氣我國是一個(gè)人口大國，食用鹽在我國也是一個(gè)食用大國，還好我們的地廣物博而且我們海岸線非常的廣泛，從海水中提煉食用和工業(yè)鹽還是提高方便的，自從日本的核輻射出現(xiàn)人們就對海水鹽有了恐懼了，鹽其實(shí)也是一種礦物質(zhì)，特別在新疆的去這種礦產(chǎn)資源非常豐富，但是工業(yè)上人們還是應(yīng)用廣泛的應(yīng)用海鹽的，2005年我國鹽產(chǎn)量超
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