由于热介质首先与冷粮接触,在谷物迅速升温的同时介质温度又迅速下降,因而谷物经受高温处理阶段较短,对保证粮食品质不发生热变性是有利的。该机可适当提高介质温度(达200℃)左右以提高生产率。
g.逆流式干燥机:逆流式干燥机可有多种结构,以圆仓式为例对其工作过程进行说明,谷物由仓的上方向下层流动与介质流动方向相反,则称其为逆流式干燥机。该机的热介质先与加热到最终的热谷物接触。而后相继于不同温度的谷物接触,最后与温度最低、湿度最大的谷物接触后排出。可见其废气温度较低,热利用率较高;但由于谷物受热的温度所限(一般不超过50℃),则逆流式干燥机的热介质不可过高,一本为60~80℃以下。故其小时降水率较小。
h.混流式干燥机:混流式干燥机多为层角状管结构,又称为多风道式干燥机(或角状管式干燥机)。该机在竖箱内设有多层间层配置的进、逆流及横流的形式对谷物惊醒加热。虽然不同形式的加热对各部分谷物的加热程度有所不同,但由于在该机竖箱尼日装有多层进、排气角状管,谷物在流经全箱过程中经受各种形式的加热几率基本相同,故该机的谷物干燥均匀度是较好的,,一般干燥后谷粒间的水分差不大于0.5%。混流式干燥机适于大规模连续作业,我国的大型谷物干燥塔采用此种形式较多。
上述各种竖箱式干燥机的干燥流程较长,全程经过的时间为1~2小时,降水幅度为5%~6%
(2)低温干燥机:
该机以常温或比常温高2~8℃的热空气为介质对谷物进行通风干燥。为批量干燥作业,每批干燥的时间较长为1~12天,每小时降水率为0.5%左右,该机具有耗能少和干燥质量好的优点,但占地面积较大,受大气状态的影响也较大,有时因空气湿度大而干燥时间拖长使谷物霉烂。该机适于要求降水幅度小和气候较干燥的地区,低温干燥机的结构形式有以下几种。
a.地板通风式干燥仓:该机为圆仓式或方仓式,仓的地板多为孔结构,地
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板下方为空气道。由风机吸入并吹出的常温空气或经少许加热的热空气穿过地板孔及谷层对谷物进行干燥,废气由上方通气孔排出。该机为干燥机与贮存仓通用设备,干燥谷物时堆积谷层为1M左右;贮藏谷物时可将其堆积到仓顶,并可根据谷物温度状况不定时地通风。在有的圆形地板通风式干燥仓中,地板上有自转和公转的搅龙;在地板下面有出粮搅龙。上粮时,开动升运器,将湿粮放入升运器接受斗经升运器将其运至上方,并经装仓搅龙将湿粮装入仓内。卸粮时,先开动出粮搅龙和升运器,将由仓中心流粮口流出的干粮经出粮搅龙运至升运器并升运到顶部,由该升运器的另一侧出粮管流出,这时地板上的扫仓搅龙不动(不自转也不公转)。待仓内的谷物靠自流卸粮达到极限状态时,则开动扫仓搅龙将仓底积存的谷物逐渐集中到仓中的出粮口,再经搅龙及升运器运出。
b.径向通风式干燥仓:该仓由上料器、均料盘、外网筒、内网筒及热风管及其辅助件组成。工作时由热风管想热风室供给热风,热风径向穿过内外网筒间的谷层进行加热和干燥,废气穿过外网筒后散失在大气之中。该机为批量作业式,上料时先切断风机的热源,并关闭通向热风管的闸阀用冷风由下风管向仓内上料,带上料完毕后开始干燥。干燥时,先接通风热风源,关闭上料风管的闸阀并打开通向热风管的闸阀,然后对谷物进行干燥。当干燥到要求的程度时,则切断热风源用冷风惊醒冷却,知道谷物温度下降到不大于环境温度5℃为止。然后开启干燥仓下方的闸阀卸粮,这是风机应停止工作。有时,为了改善谷物水分的均匀性,可采取批量循环(间歇循环)作业,即当把谷物干燥到一个阶段后,将谷物放出并经上料风管的气流将其又送入仓内,待全仓谷物全部运行一遍后,再转入第二阶段的批量干燥。这种批量循环的作业方法,可以改善谷物间的水分差。
径向通风干燥仓的谷层厚度不宜过大,一般为0.3~0.5m。该仓的直径较小,但高度较大,适于小批量干燥作业。
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c.斜床式干燥机:该机为方仓式,一般由若干个并列的方仓组成。仓的底部为倾斜式通气孔板,下部为通风道。该机的地板为倾斜系根据略小谷物自然堆角而确定(一般取其为20度左右),作业时需注意使谷层表面的坡度角与地板角相一致,以保持谷物厚度相同。
该机谷层堆积厚度与地板通风式干燥机相同,一般为1m左右,小粒谷物(小麦及水稻)因单位谷层厚度阻力大泽堆积厚度宜小些,而大粒谷物(玉米)则堆积厚度宜大些。该机除适于散粒谷物的干燥外还可干燥玉米果穗,由于玉米果穗堆的空隙度较大,其堆积高度可达3m。
该机的卸粮门位于地板低处的一侧,为使卸粮方便卸粮门为多个并联形式,卸粮速度快。在卸粮门的下方常设有皮带式输送机,可及时将卸出粮运走。
为了改善定床式谷物干燥的均匀性,在有的斜床式干燥机上设有双向可调的进气门及排气门,在干燥开始前的一半时间采取底部进气,废气由上排气孔排出,后一半时间则改用上进气门进气,废气由下排气门排出。
(3)高低温混合式干燥机
为了吸取高温和低温干燥两方面的有点同时又避免或者减少这两方面的不足,国外提倡一种高、低温组合式干燥。这种干燥,首先用高温干燥先去掉谷物中的较高水分(18%~20%),然后转入低温干燥将谷物干燥到底(水分降到14%)。这样既达到了快速干燥的目的,同时又减轻了能耗大的不足,同时也保证谷物干燥质量。这种干燥方法目前在美国应用较多,但其设备投资较大,在我国目前经济状况下尚难以大量采用。
1.2.2 辐射式干燥机
利用可见光和不可见光的光波传递能量使谷物升温干燥的设备称为辐射式谷物干燥机。这种干燥机目前有:太阳能干燥机、远红外干燥机、微波干燥机及高频干燥机。
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(1)太阳能干燥机
该机利用太阳能集热器(平板式及弧面集交式)将太阳辐射的热量转换给空气、并将空气引入低温干燥机进行通风干燥,其工作过程为:太阳能干燥机为了白天蓄热以备晚上之用,一般其基础都采用蓄热量大的石块建筑成,基础内部设备风道。有的太阳能干燥机还设有辅助供热炉,已被阴天时或特殊情况下使用。
太阳能干燥机具有节能、成本低和干燥质量好的优点,但其设备投资较大,占地面积也较大,因此目前虽然在美国已开始应用但数量不多。扩展的速度不快。
(2)远红外干燥机
远红外干燥机是由发射器发出的波长为5.6~1000微米的远红外不可见光波对谷物进行照射,使谷物的水分产生剧烈的振动而升温,从而达到干燥目的的设备。干燥中谷粒的内部和表面同时升温,鼓励水分散发时其背部水分与温度均高于谷粒表面,因而星辰这两种梯度具有同向性,促使谷粒水分迅速蒸发,有利于谷物速度干燥。这是远红外干燥的突出特点。
我国生产的点习惯远红外干燥机,由多条输送带和多个设置在输送带上方的远红外发射器、排湿风机、机壳、喂料斗及出料口等组成。工作时,物料经喂入斗落入上层的输送带并逐次传递给以下各层的输送带,最后送出机外。谷物在输送过程中受到其上方的远红外发射器的照射而升温,谷物中的水逐步发散在空气中,并由排湿风机提供的气流带走。
该机具有干燥速度快、干燥质量好的优点,但由于以电能供热其干燥成本较高,目前只应用于经济价值高的果干制品及山产品、水产品的干燥中。
(3)高频与微波干燥机
高频干燥机及微波干燥机工作原理基本相同,都是利用频率为几兆赫兹高频电场或几亿赫兹的微波电场所产生的电磁波对谷物进行照射,高频电磁波或
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微波电磁波使谷粒中的水分子产生快速极性变换从而产生热效应,使谷粒水分发散以达到干燥的目的。这类干燥机都有干燥速度快和干燥质量好的优点,但由于以电能为热源其干燥的目的。这类干燥机的干燥成本较高,目前在农业物料的干燥中尚应用甚少,主要用于工业生产及食品干燥中。 1.2.3 导热式干燥机
这种干燥机是靠导热进行热交换的,在谷物干燥中应用甚少,在工业产品的纸张和布匹干燥中应用较多。该机由一对蒸汽供热的滚筒及上、下输送带组成。薄层物料由上输送带送至一对轧辊的中间,轧辊旋转中将物料制成并逐步进行干燥,干后的物料由下输送带运走。
以上介绍的问以换热方式不同否认干燥以下为按作业方式不同把干燥机分为以下几类。
1.2.4 批量作业式干燥机
现以低温干燥仓为例来说明它的不同作业方式。因为谷物干燥是从最低的谷层开始逐步向上发展的。干燥中形成了三种层次,即:已达到平衡水分的干燥层,其上方是正在干燥中但还未达到平衡水分的谷层,最上层的是保持原水分的谷层。随着干燥时间的延续,这三个层次的位置逐步向上推移。对于使用者来说可根据自己条件采用不同的方式进行作业。
(1)整仓干燥
当谷物水分不太大时,可装满整仓进行干燥。这时由于谷物阻力较大,通过谷层断面的风速较小,则干燥速度较慢,可利用自然空气或稍高一点的热风进行作业,工作比较方便。但要选择好热风温度,如风温过高,其平衡水分将很低,如长时间干燥会使全仓的谷物达到过干程度。
(2)浅层干燥
为了加速干燥,可将谷物按一定的厚度进行干燥,这时刻采用较高的热风
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