逆流式谷物干燥機

下面以美國Shiwers公司的Dri-Flow烘干機為例，介紹逆流烘干機的工作原理與工藝流程 。

逆流烘干機由烘干倉、聯(lián)鎖通風(fēng)板、掃倉攪龍、卸糧攪龍、拋撒器、提升器、傳動裝置、控制裝置及熱源、風(fēng)機等部分組成。潮糧由倉頂喂入，通過拋撒器均勻地散布在倉內(nèi)。熱風(fēng)由倉底進入，利用風(fēng)機的正壓，穿過通風(fēng)孔板進入糧堆內(nèi)，與谷物進行濕、熱交換，蒸發(fā)并帶走水分。隨著空氣的上升，風(fēng)溫逐步下降，濕度迅速增高，最后從糧堆上表面逸出，通過倉頂排氣口排出機外。已干燥的谷物用自由公轉(zhuǎn)的掃倉攪龍均勻的一層層地推到倉底的中心，落入卸糧攪龍內(nèi)排出倉外。在離倉底半米高處安有溫度傳感器，根據(jù)空氣到達此點的溫度控制掃倉攪龍，以控制終水分。在卸糧部件上還裝有水分傳感器，在線測量出機水分，信號輸入到水分控制電腦中，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的要求水分值，控制干燥機的工作，以保證出機水分的精確。

由于在逆流干燥中最干燥的谷物接觸到的是溫度最高、濕度最低的熱風(fēng)，為防止糧溫過高，一般采用較低溫度干燥。熱風(fēng)的溫度一般保持在允許最高糧溫附近。

逆流干燥排出干燥倉的糧溫較高，為了能夠安全貯藏，不需要進行緩蘇冷卻。緩蘇冷卻通常是在另外的通風(fēng)倉中實現(xiàn)的?？梢圆捎? 2(一臺烘干倉帶二臺緩蘇冷卻倉)或1 4配備。烘干倉中排出的谷物依次裝入各緩蘇冷卻倉。緩蘇冷卻倉內(nèi)裝到一定高度后開始通風(fēng)，倉下部進行冷卻，倉上部糧溫、風(fēng)溫差別很小，可視為緩蘇。裝滿一倉后，再開始裝下一倉。待通風(fēng)一段時間后，將倉內(nèi)谷物卸出，再等待下一周期裝糧。圖2所示為1十2緩蘇冷卻時的裝卸與通風(fēng)周期過程。通過緩蘇冷卻，一般還可降水1-2%左右。

逆流式谷物干燥機生產(chǎn)能力

逆流干燥一般為低溫的干燥，所以單位面積干燥強度要低于各種塔式的高溫干燥機。但由于逆流干燥系統(tǒng)可裝在糧倉內(nèi)，而糧倉一般都有足夠的面積，所以逆流干燥仍可達到比較大的生產(chǎn)能力。Shiwers干燥系統(tǒng)對玉米每噸/時處理量(按降水5%計)需要5一6 m²的干燥倉面積，即7.3m干燥倉處理能力約為160t/日，9.1m倉處理能力約為280t/日，倉處理能力可達400t/日。當用于水稻烘干時，實際處理能力比上述指標降低約43% 。

逆流式谷物干燥機降水速率與降水幅度

根據(jù)9.1m倉日處理280噸，降水5%，可以計算出糧食在干燥倉內(nèi)通過速度平均為0.25m/h。倉內(nèi)糧層厚度可在0.75米至5米之間，以糧層厚1米計，停留時間平均為4小時。因此可求出糧食在倉內(nèi)降水速率約為1.25%/h。

由于逆流干燥倉內(nèi)糧食為低溫慢速干燥，在保證同樣的糧食品質(zhì)的前提下，允許較大的降水幅度。如降水10%時，日處理量由280t降至160t，同時降水速率僅略增至1.43%/h。

逆流式谷物干燥機熱效率

逆流干燥由于排出機外的廢氣濕度已達到或接近飽和，熱空氣的全部干燥能力得到了充分的利用，此外由于逆流干燥糧食水分均勻，減少了因過度烘干所消耗的熱量，因此有較高的熱效率。根據(jù)測定數(shù)據(jù)對比，逆流干燥機比塔式干燥機熱效率高43%

逆流式谷物干燥機糧溫與品質(zhì)

逆流干燥機采用較低溫度空氣作為介質(zhì)，并且從理論上來講，通過干燥倉的糧食受熱均勻，不存在塔式干燥機中的干燥不均勻現(xiàn)象，因此糧溫可以可靠地控制在允許界限以下。

由于逆流干燥糧粒不會過熱、過干，因此烘后糧食的質(zhì)量優(yōu)于其它干燥工藝，無焦糊粒，干燥均勻，水分精確，對發(fā)芽幾乎無影響，尤其明顯的是糧粒表面應(yīng)力裂紋率僅為塔式干燥機的16%，易碎性比塔式干燥機降低了32 %，這對提高烘后糧食的商品等級，優(yōu)質(zhì)優(yōu)價俏銷，具有十分明顯的經(jīng)濟價值。

逆流式谷物干燥機操作性能

逆流干燥機操作簡單。倉內(nèi)糧食高度沒有嚴格的限制，只要風(fēng)機可以正常工作即可，因此入糧可以是時斷時續(xù)的，也可是批式的，無需因糧位稍低即中斷工作;糧食烘干到規(guī)定水分即可排出機外。不需要十分復(fù)雜的操作技術(shù)。特別是裝有水分控制電腦的逆流干燥系統(tǒng)，可自動地控制干燥過程，操作更容易。

谷物干燥是我國農(nóng)產(chǎn)品收獲后處理中一個非常重要的環(huán)節(jié)。我國大部分農(nóng)村谷物收獲后水分較高，不通過干燥不能安全貯存。七十年代以后，我國的谷物干燥技術(shù)和設(shè)備得到了較大的發(fā)展，目前一些大型農(nóng)場和糧庫已裝備了一些干操設(shè)備，但是能夠適應(yīng)大部分地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和農(nóng)村購買力，宜于在農(nóng)村、農(nóng)戶中大量推廣使用的干燥機還很少。研究、開發(fā)和利用適于農(nóng)村使用的、性能良好、經(jīng)濟可行的干燥設(shè)備，對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收，節(jié)省農(nóng)時，減少損失，改善農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益，無疑具有十分重要的意義 。

在許多情況下，收獲下來的糧食水分是很不均勻的，要求降水幅度也大不一致;在農(nóng)村和中小型使用單位，難以保證對干燥機連續(xù)不斷的喂入，喂入是時斷時續(xù)，喂入量也是隨時變化的;有時還要求處理完一批糧食，排空后再處理下一批糧食，尤其對分散經(jīng)營集中服務(wù)(或輪流使用)更是如此，即要求批式干燥和連續(xù)流動干燥兩種方式兼有。在這樣的情況下，逆流干操是一種最簡單，也是適用的工藝 。

在逆流干燥過程中，潮濕谷物由干燥機上部喂入，往下流動，熱風(fēng)由底部送入，穿過糧層由上部空間排出，干燥以后的谷物由干燥機底部排糧機構(gòu)排出機外。在這個過程中，最接近干燥的谷物最先接觸到溫度最高、濕度最低的熱風(fēng)，因而可以干燥到較低的水分;而排出的廢氣穿過了最潮濕的谷層，達到近似飽和狀態(tài)，因而在相同的排氣溫度下可最大限度地帶走糧食中的水分。出機水分主要是在接近干燥機底部處決定的，可以實現(xiàn)較為精確的控制，且這一控制不受機內(nèi)糧層高度及初始水分變化的影響。

逆流干操機在國外已有幾十年的歷史，并且在農(nóng)場中得到了廣泛的應(yīng)用。Bakker-Arkema教授1981年曾對Shiwers倉式逆流干燥系統(tǒng)作了試驗，得出了以下結(jié)論:

1)倉式逆流烘干的糧食質(zhì)量高于其它的高溫干燥方法。

2)與其它的高溫干燥方法比較，倉式逆流烘干的費用低。

3)熱風(fēng)溫度為120時，干燥的種子的發(fā)芽率不受影響。

4)根據(jù)所測的能耗及工本費等評價，倉式逆流干燥系統(tǒng)最實用。

經(jīng)過多年的不斷發(fā)展完善，目前較先進的逆流干燥機采用了成熟的拋撒布糧器，提高了喂入的均勻性;錐形變截面/變螺距掃倉攪龍，可保證排糧的均勻;測定倉內(nèi)溫度而不是排氣溫度以控制出機水分，隨后又裝備了水分控制電腦，進一步保證精確的水分控制。這種類型的干燥機，因其易于操作，烘后品質(zhì)好、水分控制精確，受到農(nóng)場的歡迎，在美國市場上始終旺銷。

我國在八十年代初期由吉林種子公司等單位引進了幾臺低溫烘貯兩用倉，其烘干通風(fēng)采用的是逆流工藝；中國農(nóng)機院、黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院等單位先后開發(fā)了低溫逆流烘干倉用于種子和小麥的烘干。但是使用的數(shù)量很少，沒有大范圍的使用推廣。為了適應(yīng)廣大農(nóng)村對谷物干燥的特殊要求，我們有必要對逆流干燥工藝及逆流干燥機的性能進行分析。

從上面對逆流干燥機性能所作的分析可以看出，這種機型適于在農(nóng)場、農(nóng)村條件下使用。在糧庫、飼料加工廠、種子加工廠中使用也很方便，具有大面積推廣應(yīng)用的前景 。

目前逆流烘干機價格相對其它機型比較并不算高，但考慮到大多數(shù)生產(chǎn)、經(jīng)營單位，尤其是農(nóng)村、農(nóng)戶的經(jīng)濟條件和承受能力，要開辟廣大的市場，逆流干燥機還需要精心選擇配套設(shè)備，簡化工藝流程，使成套設(shè)備一次性投資降至最低。在廣大農(nóng)村要開發(fā)小型的逆流干燥設(shè)備，使其生產(chǎn)能力與生產(chǎn)規(guī)模相匹配，方便操作，節(jié)省作業(yè)成本費用。在開發(fā)新設(shè)備時，對其中的關(guān)鍵部件如拋撒布糧裝置和卸糧機構(gòu)要通過試驗進行研究，確定合理參數(shù)，以保證工作性能良好、可靠。2100433B

谷物干燥機工作時電動機帶動軸流風(fēng)機的葉輪高速旋轉(zhuǎn)，使煤爐燃燒產(chǎn)生的熱空氣經(jīng)隔風(fēng)板的上部吸入風(fēng)機，與從隔風(fēng)板下部吸入風(fēng)機的冷空氣組成混合氣，通過避風(fēng)管進入堆放架后擴散（熱風(fēng)反射板的作用是使混合氣擴散得更加均勻），當混合氣透過堆放架上的谷層時，一面使谷子溫度適當提高，一面帶走大量的水蒸氣使谷子逐漸干燥。混合氣的溫度可以通過調(diào)溫罩、溫度調(diào)節(jié)板開啟角度的不同來調(diào)節(jié)。為了使谷子干燥均勻，還得經(jīng)常用鐵鍬翻動稻谷。