從1998年起，我國連續(xù)幾次投巨資興建國家糧食儲(chǔ)備庫。在建庫的同時(shí)，配備了大量的糧食烘干機(jī)，這些糧食烘干機(jī)的采購基本上都是通過招投標(biāo)方式，代表著我國糧食烘干機(jī)的發(fā)展方向，具有國內(nèi)先進(jìn)水平。2002年對(duì)遼寧省國儲(chǔ)庫現(xiàn)有糧食烘干機(jī)進(jìn)行了比較全面的測(cè)試，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行分析與探討。
1、烘干方式
在遼寧省國儲(chǔ)庫建設(shè)中安裝的糧食烘干機(jī)有順流、順逆流和混流三種烘干方式。
1.1順流烘干方式
這種烘干方式是高溫?zé)犸L(fēng)首先與最濕、最冷的糧食相接觸，快速烘干糧食外層水分，經(jīng)緩蘇之后與稍低溫度的熱風(fēng)接觸，既可避免糧食溫度過高，防止品質(zhì)劣變，又相對(duì)地提高熱能利用率，具有降水幅度大，單位熱耗低的優(yōu)點(diǎn)。但因糧層厚度大，需要配備高壓風(fēng)機(jī)，裝機(jī)容量大。
在這種方式中，因角狀盒排列方式不同，還存在兩個(gè)不同點(diǎn)，一種是進(jìn)出風(fēng)的方向一致，另一種是進(jìn)出風(fēng)方向呈90度角，即進(jìn)風(fēng)方向與出風(fēng)方向垂直。前一種方式，糧食進(jìn)入烘干機(jī)后，其運(yùn)動(dòng)軌跡從上至下近似直線流出，水平方向位移較��；后一種方式，糧食進(jìn)入烘干機(jī)后，不僅呈直線下落，而且水平方向也有較大的位移。從烘后糧食水分不均勻度結(jié)果分析，后一種比前一種方式要合理一些，見表1。
在實(shí)際應(yīng)用中，若因追求大產(chǎn)量，提高熱能利用率而使熱風(fēng)溫度過高至超過規(guī)定范圍，將會(huì)導(dǎo)致糧食受熱溫度超過變性臨界值，使烘后糧食色澤偏暗，發(fā)芽率降低，品質(zhì)下降。富通新能源不但生產(chǎn)銷售木屑烘干機(jī)等鋸末木屑成型機(jī)械設(shè)備，而且還大量銷售顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)等生物質(zhì)燃料成型機(jī)械設(shè)備。
1.2順逆流烘干方式
這種烘干形式是上二、三個(gè)烘干段采取順流烘干方式，下二、三個(gè)烘干段采取逆流烘干方式。順流式烘干可以快速大幅度的降低糧食的水分，而逆流烘干使得熱風(fēng)與緩蘇后的糧食充分接觸，提高降水速度，可適當(dāng)降低烘干段高度。這種烘干方式有效地彌補(bǔ)了順流或逆流烘干方式的不足，發(fā)揮了兩種烘干方式的優(yōu)勢(shì)。
1.3混流烘干方式
采用這種形式的烘干機(jī)，由于進(jìn)排氣角狀盒排列較密，熱風(fēng)和糧食的相對(duì)運(yùn)動(dòng)存在順流、逆流和橫流的烘干方式，因此為混流。混流式烘干方式因糧層薄，相同條件下所需風(fēng)機(jī)動(dòng)力小，但糧食烘干時(shí)間長、緩蘇時(shí)間短，易造成糧食溫度過高，影響烘后糧食品質(zhì)，同時(shí)因熱風(fēng)溫度不能太高，熱能利用率相對(duì)較低。
1.4烘干方式比較
從表2看出，三種形式的糧食烘干機(jī)，對(duì)糧食品質(zhì)影響沒有顯著差別。從感官鑒定來看，混流式烘干后糧食色澤偏暗。
1.5熱風(fēng)主要參數(shù)對(duì)烘干的影響
在糧食烘干過程中，熱風(fēng)的溫度及熱風(fēng)穿過糧層時(shí)的速度，對(duì)烘干過程影響較大。熱風(fēng)溫度可在操作過程中進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；而熱風(fēng)穿過糧層的速度對(duì)己建成的烘干機(jī)則成為基本不可調(diào)控的參數(shù)，因此，熱風(fēng)穿過糧層時(shí)的速度應(yīng)是設(shè)計(jì)烘干機(jī)時(shí)的重要參數(shù)。
從實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來分析，順流烘干機(jī)因糧層最厚，所需配備的風(fēng)機(jī)功率最大、風(fēng)機(jī)全壓最高、風(fēng)速最低；順逆流烘干機(jī)所需風(fēng)機(jī)功率、風(fēng)機(jī)全壓和風(fēng)速次之；而混流烘干機(jī)因糧層最薄，所需風(fēng)機(jī)功率最小、風(fēng)機(jī)全壓最低、風(fēng)速最大。
在實(shí)際操作中，順流烘干機(jī)、順逆流烘干機(jī)可以使用較高的熱風(fēng)溫度，而混流烘干機(jī)使用的熱風(fēng)溫度相對(duì)較低，其目的是保證不同烘干機(jī)型能得到基本相同的干燥強(qiáng)度。
熱風(fēng)的風(fēng)量取決于處理量、降水幅度、熱風(fēng)溫度和環(huán)境溫濕度等因素，一般情況下熱風(fēng)穿過糧層的速度不宜超過6 m/s。
2、供風(fēng)形式
所有廠家生產(chǎn)的烘干機(jī)均采用壓入方式將熱風(fēng)送入烘干塔內(nèi)；熱風(fēng)爐換熱器供熱風(fēng)的方式有兩種，一種為壓入式，一種為吸出式。
2.1壓入式
采用適當(dāng)風(fēng)壓與風(fēng)量的普通離心風(fēng)機(jī)將自然冷空氣吹入換熱器，再將升溫后的熱空氣吹入烘干塔的烘干方式，稱作壓入式。這種供熱風(fēng)方式使用過一段時(shí)間之后，即使換熱器出現(xiàn)老化、破損、裂縫等現(xiàn)象，因其正壓將風(fēng)吹入爐膛，從而排除了將爐膛內(nèi)的火帶入烘干塔的可能，從根本上解決了因火進(jìn)入烘干塔而著火的弊端，熱風(fēng)機(jī)的功率相應(yīng)降低。
從測(cè)定結(jié)果來分析，在熱風(fēng)管道的同一截面上，溫差最高可達(dá)50～60℃。分析其原因，換熱器靠近爐膛一端的溫度高，熱風(fēng)溫度也高，離爐膛遠(yuǎn)的一端溫度較低，熱風(fēng)溫度也較低。由于熱風(fēng)管道為方形，使熱風(fēng)流動(dòng)性不如圓形的流暢，從而造成烘后糧食水分不均勻度更大一些。在這種壓入供熱風(fēng)的方式中，可以在熱風(fēng)管道中加一風(fēng)葉，使其在風(fēng)壓下自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而攪勻風(fēng)的溫度，減小熱風(fēng)管道中風(fēng)的溫差。
2.2吸出式
采用相應(yīng)壓力與風(fēng)量的引風(fēng)機(jī)將自然冷空氣吸入換熱器，升溫后再吸出并吹入烘干塔的供風(fēng)方式稱為吸出式。該種方式為現(xiàn)行烘干機(jī)中最為普遍使用的方式，對(duì)熱風(fēng)爐密封性能要求低，制造方便，容易實(shí)現(xiàn)。其不足為使用過一段時(shí)間之后，換熱器將會(huì)出現(xiàn)老化、破損、裂縫等現(xiàn)象，加上負(fù)壓引風(fēng)，容易將爐膛內(nèi)的火吹入烘干塔內(nèi)，造成烘干塔著火．同時(shí)對(duì)引風(fēng)機(jī)的性能要求較高，裝機(jī)容量相應(yīng)較大。
在這種方式中，還有將換熱器放置在鍋爐房之外的，既便于更換設(shè)備，又節(jié)約建筑面積，但須加強(qiáng)保溫措施。
從測(cè)定結(jié)果來分析(見表4)，在熱風(fēng)管道的同一截面上，溫差不大，最高為26℃，送入烘干塔的熱介質(zhì)溫度均勻，從而保證了烘后糧食品質(zhì)與水分的不均勻度。
3、冷卻方式
3.1順逆流壓入式冷卻
冷卻段采用順逆流冷卻方式，兩個(gè)冷卻段中，上段為逆流冷卻，下段為順流冷卻。冷卻風(fēng)機(jī)將自然冷風(fēng)直接壓入冷卻段，因其為正壓，使得塔內(nèi)各處均有冷風(fēng)的作用，冷卻效果均勻、顯著。
3.2順逆流吸出式冷卻
冷卻段為順逆流式冷卻，冷卻風(fēng)機(jī)將冷卻段中的熱介質(zhì)吸出，因其為負(fù)壓，易造成“短路”現(xiàn)象，冷卻效果不均，并且吸出式冷卻有可能將加熱段的熱風(fēng)吸入，從而降低冷卻效果。
3.3吸出、壓入相結(jié)合方式
冷卻風(fēng)機(jī)通過吸氣方式對(duì)烘干塔最下層冷卻段的烘干糧食進(jìn)行冷卻，被吸出的空氣溫度升高、濕度增大，冷卻風(fēng)機(jī)將溫度和濕度都升高的空氣正壓吹入上部冷卻段繼續(xù)冷卻糧食，冷卻后的糧食溫度偏高。
從表6的測(cè)試結(jié)果看出，吸壓相結(jié)合式的最為不妥，烘后糧食溫度最高：而順逆流壓入式與順逆流吸出式，差別不十分明顯。
4、排糧機(jī)構(gòu)
烘干塔排糧機(jī)構(gòu)可分為平面往復(fù)運(yùn)動(dòng)式排糧機(jī)構(gòu)和葉輪式排糧機(jī)構(gòu)兩種。
4.1 平面往復(fù)運(yùn)動(dòng)式排糧機(jī)構(gòu)
平面往復(fù)運(yùn)動(dòng)式排糧機(jī)構(gòu)采用無級(jí)調(diào)速機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。糧食在重力作用下自由下落，通過排糧板的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將烘干后的糧食排出塔外。調(diào)節(jié)排糧板的運(yùn)動(dòng)速度和間隙可以調(diào)節(jié)流量，但操作技巧性強(qiáng)，不易掌握。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，平面往復(fù)運(yùn)動(dòng)式排糧機(jī)構(gòu)對(duì)烘玉米中雜質(zhì)的適應(yīng)性較好，通過調(diào)節(jié)排糧板的間隙及排糧板的往復(fù)速度來調(diào)節(jié)流量，易保證出機(jī)糧水分的均勻性。這種方式調(diào)節(jié)空間大，有回旋余地，雜質(zhì)不易堵塞、易清理。
4.2 葉輪式排糧機(jī)構(gòu)
葉輪式排糧機(jī)構(gòu)采用無級(jí)調(diào)速機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過葉輪強(qiáng)制轉(zhuǎn)動(dòng)將糧食排出塔外，調(diào)節(jié)葉輪轉(zhuǎn)速達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的，操作簡單，易于掌握，但調(diào)節(jié)范圍有限；通過觀察，葉輪及軸易被麻袋線等雜質(zhì)纏繞，造成局部堵塞，且不易清理，導(dǎo)致烘后糧食水分不均。
5、問題探討
通過對(duì)上述幾種烘干方式、冷卻及排糧方式的分析，筆者建議，采用順流與逆流相結(jié)合的烘干方式，進(jìn)風(fēng)與出風(fēng)角狀盒呈90。夾角排列，以增強(qiáng)烘干塔內(nèi)外側(cè)糧食的流動(dòng)性，特別適于東北地區(qū)高水分玉米的烘干，其優(yōu)點(diǎn)為降水幅度大、產(chǎn)量大、烘后糧食水分均勻，熱耗低；冷卻段建議采用壓入式、順逆流相結(jié)合的冷卻形式，既可以避免最高溫度的糧食與最冷的冷風(fēng)相接觸，降低裂紋率，又可以相應(yīng)降低冷卻段的高度，使烘后糧食被充分冷卻，冷卻效果較好：對(duì)于排糧機(jī)構(gòu)，建議采用，對(duì)烘干糧食中雜質(zhì)的適應(yīng)性好、調(diào)節(jié)空間大、易清理、對(duì)糧食無擠壓的平面往復(fù)運(yùn)動(dòng)式機(jī)構(gòu)。
上述為筆者的一些見解，有不妥之處，愿與同行商榷。
