在東北地區(qū),玉米干燥烘干機(jī)的使用解決了高水分玉米降水的問題,但在使用過程中,經(jīng)常會(huì)遇到干燥后玉米水分不均勻度高的問題。而在《玉米》GB1353 -1999、《淀粉發(fā)酵工業(yè)用玉米》CB/T8613 -1999及《飼料用玉米》GB/T17890 - 1999標(biāo)準(zhǔn)中,均沒有關(guān)于水分不均勻度的規(guī)定,這也是水分不均勻度沒有得到糧食干燥生產(chǎn)廠商和用戶重視的主要原因。
在糧食倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)中,干燥后糧食水分不均勻度的高低,對(duì)糧食長(zhǎng)期儲(chǔ)存保管有直接影響。干燥后玉米水分不均勻度高,將導(dǎo)致玉米在長(zhǎng)期儲(chǔ)存保管過程中產(chǎn)生水分轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的發(fā)生,不利于玉米長(zhǎng)期安全儲(chǔ)存保管。為此,2002年我們對(duì)順逆流式和混流式兩種類型十余臺(tái)玉米干燥烘干機(jī),進(jìn)行全面技術(shù)性能測(cè)試,2003年對(duì)順流式、橫流式、雙塔玉米干燥烘干機(jī)及小型玉米干燥烘干機(jī),進(jìn)行考察與部分技術(shù)性能測(cè)試,對(duì)玉米干燥烘干機(jī)技術(shù)條件進(jìn)行分析,以便找出影響干燥后玉米水分不均勻度的主要因素,使干燥烘干機(jī)發(fā)揮最佳功效。
1、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
《烘干機(jī)系統(tǒng)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)程》(國(guó)家糧食局發(fā))
《糧食干燥烘干機(jī)試驗(yàn)方法》CB6970 -86
《連續(xù)式糧食干燥烘干機(jī)》GB/T16714 -1996
《糧食烘干機(jī)操作規(guī)程》LS/T1205 - 2002
《通風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力性能試驗(yàn)方法》GB1236 - 85
《糧食、油料檢驗(yàn)扦樣、分樣法》GB5491 - 85
2、測(cè)試方法
在CB6970 - 86標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,糧食經(jīng)過一次干燥過程后,在橫斷面的不同位置上(不少于5點(diǎn)),同時(shí)接取出機(jī)糧食樣品,分別測(cè)定含水率,最大含水率與最小含水率之差值,即為干燥水分不均勻度。在GB/T16714 - 1996標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,測(cè)定干燥不均勻度取樣,應(yīng)在冷卻段與排糧裝置中間的同一平面內(nèi)選取可能產(chǎn)生干燥不均勻的5個(gè)位置取樣,次數(shù)不少于3次,在測(cè)試周期內(nèi)等間隔進(jìn)行,并計(jì)算出每次5個(gè)位置樣品含水率的最大差值。在LS/T1205 - 2002標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,進(jìn)機(jī)糧食水分不均勻度≤3qo,烘后水分不均勻度≤2%。
我們?cè)谟衩姿植痪鶆蚨葴y(cè)定時(shí),按GB5491 -85、GB/T16714 - 1996標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家糧食局下發(fā)的《烘干機(jī)系統(tǒng)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)程》要求,根據(jù)角狀盒和干燥塔的規(guī)格來設(shè)計(jì)、制作扦樣器。扦取進(jìn)機(jī)玉米水分不均勻度樣品時(shí),為更加全面地了解情況,在干燥塔最上層角狀盒段,取9個(gè)以上均勻分布的扦樣點(diǎn),在測(cè)試周期內(nèi),在各扦樣點(diǎn)表層分3次等間隔進(jìn)行取樣。扦取干燥后玉米水分不均勻度樣品時(shí),在干燥塔最下層角狀盒段,扦樣點(diǎn)分布與扦樣方法同進(jìn)機(jī)玉米。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。
每個(gè)取樣點(diǎn)扦取的玉米,按CB/T5497 - 85標(biāo)準(zhǔn),分別進(jìn)行含水率測(cè)定,計(jì)算最大含水率與最小含水率之差值,玉米水分不均勻度測(cè)試結(jié)果見表1。
3、測(cè)試結(jié)果分析
3.1 影響玉米干燥后水分不均勻度的因素
影響玉米干燥后水分不均勻度的因素很多,主要有:玉米品種、形狀和組織結(jié)構(gòu),容重,原糧水分、原糧水分不均勻度,一次降水幅度,干燥能力、干燥強(qiáng)度、干燥周期,單位耗熱量,干燥介質(zhì)的溫度與相對(duì)濕度,干燥介質(zhì)在糧層內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度,糧層厚度,干燥介質(zhì)加熱糧食的時(shí)間及工藝設(shè)備等諸多因素。
3.2對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析
通過對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)整理、分析發(fā)現(xiàn),原糧水分,一次降水幅度,干燥能力、干燥周期,單位耗熱量,干燥介質(zhì)的溫度、相對(duì)濕度及干燥介質(zhì)加熱糧食時(shí)間等因素,對(duì)干燥后玉米水分不均勻度幾乎沒有影響。
測(cè)試結(jié)果表明,雖然兩種干燥方式的進(jìn)機(jī)玉米水分不均勻度都不符合LS/T1205 - 2002標(biāo)準(zhǔn)的要求,但比較而言,用混流式玉米干燥烘干機(jī)干燥后玉米水分不均勻度要比順逆流式玉米干燥烘干機(jī)干燥后玉米水分不均勻度低很多,但是,通過作數(shù)據(jù)分析圖發(fā)現(xiàn),進(jìn)機(jī)玉米水分不均勻度的高低對(duì)干燥后玉米水分不均勻度影響并不大,經(jīng)匯總和干燥方式的分類數(shù)據(jù)分析圖來看,它們之間不呈相關(guān)關(guān)系。
將單位風(fēng)量、干燥強(qiáng)度與干燥后玉米水分不均勻度測(cè)試結(jié)果,通過作數(shù)據(jù)分析圖發(fā)現(xiàn),兩因素對(duì)干燥后玉米水分不均勻度有一定影響(見圖4、7),趨勢(shì)線中水分不均勻度從6%降至2%,表面看呈負(fù)相關(guān),但經(jīng)干燥方式分類數(shù)據(jù)分析圖來看,它們之間不呈相關(guān)關(guān)系(分別見圖5、6與8、9),因此,它們不是產(chǎn)生水分不均勻度的主要因素。
3.3對(duì)相關(guān)類型干燥烘干機(jī)的測(cè)試、分析
鑒于上述情況,2003年對(duì)順流式、橫流式、雙塔玉米干燥烘干機(jī)及小型玉米干燥烘干機(jī),進(jìn)行考察與部分技術(shù)性能測(cè)試。
在對(duì)順流式玉米干燥烘干機(jī)的調(diào)查分析中發(fā)現(xiàn),因角狀盒排列方式存在兩種形式,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。
其玉米水分不均勻度測(cè)試結(jié)果表明,后一種比前一種方式要合理一些,測(cè)試結(jié)果見兩種順流干燥方式干燥結(jié)果的比較表(即表2)。分析認(rèn)為,前一種方式,玉米進(jìn)入干燥烘干機(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。缓笠环N方式,玉米進(jìn)入干燥烘干機(jī)后,不僅呈直線下落,而且水平方向也有較大的位移。
對(duì)橫流式玉米干燥烘干機(jī)的調(diào)查分析中,發(fā)現(xiàn)干燥后玉米水分不均勻度也很低。因其在塔內(nèi)設(shè)置了三道折流裝置,折流裝置使玉米在干燥塔內(nèi)進(jìn)行了重新分布組合,有利于玉米的均勻干燥,并且塔體外設(shè)置擋風(fēng)罩,使干燥塔的干燥效果不受外界風(fēng)速、風(fēng)向的影響。
通過對(duì)雙塔式玉米干燥烘干機(jī)測(cè)試發(fā)現(xiàn),第一干燥塔干燥后玉米水分不均勻度達(dá)10%,第二干燥塔干燥后玉米水分不均勻度在2%以內(nèi)。分析認(rèn)為,玉米從第一塔進(jìn)入第二塔過程中,重新進(jìn)行了分布組合,這樣是有利于均勻干燥玉米的。
對(duì)小型玉米干燥烘干機(jī)調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)干燥后玉米水分不均勻度非常低。其干燥段僅為一段,通過幾次循環(huán)后,玉米在塔內(nèi)多次進(jìn)行分布組合,這樣更加有利于均勻干燥玉米。
3.4對(duì)工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)的分析
混流式干燥烘干機(jī)因單個(gè)干燥段較短,玉米在排糧機(jī)構(gòu)的作用下,在塔內(nèi)既作勻速下降運(yùn)動(dòng),又有較大的橫方向運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生了翻炒效果,并且因?yàn)榛炝魇礁稍锒屋^多,使翻炒效果更明顯,產(chǎn)生干燥后玉米水分不均勻度較低的結(jié)果。
順逆流式干燥烘干機(jī),單個(gè)干燥段較長(zhǎng),玉米在排糧機(jī)構(gòu)的作用下,在塔內(nèi)基本上呈直線勻速下降,基本上沒有翻炒效果,并且干燥段少,即使有也不顯著。
通過水稻干燥烘干機(jī)和橫流式干燥烘干機(jī)的干燥結(jié)果,證明上述觀點(diǎn)可以成立。設(shè)想如果將順逆流式干燥烘干機(jī)的各干燥段分別設(shè)置為獨(dú)立的干燥塔,其干燥后玉米水分不均勻度應(yīng)該很低。
3.5對(duì)工藝參數(shù)相關(guān)性的分析
隨著穿越糧層風(fēng)速的增加,干燥后玉米水分不均勻度下降明顯。穿越糧層風(fēng)速與干燥后玉米水分不均勻度是否呈線形關(guān)系,對(duì)其作相關(guān)關(guān)系分析,具體數(shù)值見表3。
因R= 0.813>0.514=R0.05,故在a=0.05的顯著性檢驗(yàn)水平上,說明穿越糧層風(fēng)速與干燥后玉米水分不均勻度呈線性關(guān)系明顯。又因隨著x的增加y減少(見圖Il),因此,呈負(fù)相關(guān)。
通過對(duì)干燥方式的分類分析,混流干燥方式因糧層薄,氣流穿過速度快,加上翻炒效果,使糧食與熱風(fēng)充分接觸,產(chǎn)生水分不均勻度低的結(jié)果。順逆流與順流干燥方式的情況與混流式則相反。
但是,隨著穿越糧層風(fēng)速的增加,糧食干燥的單位耗熱量也隨之增加。
通過對(duì)穿越糧層風(fēng)速與單位耗熱量相關(guān)檢驗(yàn)計(jì)算,結(jié)果R =0. 638,表明呈線性關(guān)系明顯。因此,在考慮降低干燥后玉米水分不均勻度,而提高穿越糧層風(fēng)速的同時(shí),應(yīng)考慮單位耗熱量隨之增加的問題。
如上進(jìn)行原糧水分不均勻度、單位耗熱量和干燥強(qiáng)度對(duì)干燥后玉米水分不均勻度相關(guān)檢驗(yàn)計(jì)算,R分別等于0. 053,0. 253和0.491,結(jié)果表明它們均不呈線性關(guān)系。
4、分析結(jié)論
4.1 干燥烘干機(jī)工藝結(jié)構(gòu)對(duì)干燥后玉米水分不均勻度起主要影響作用。
4.2穿越糧層風(fēng)速和糧層厚度是影響干燥后玉米水分不均勻度的主要因素。
4.3原糧水分不均勻度、干燥強(qiáng)度和單位風(fēng)量等因素不是影響干燥后玉米水分不均勻度的主要因素。
5、建議
綜上所述,各糧食部門為了降低干燥后玉米水分不均勻度,達(dá)到糧食長(zhǎng)期儲(chǔ)存保管之目的,應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行LS/T1205 - 2002標(biāo)準(zhǔn),筆者認(rèn)為還可以采取以下措施:
5.1 對(duì)于已有玉米干燥烘干機(jī)采取的措施
5.1.1 混流式干燥烘干機(jī),根據(jù)實(shí)際情況,建議應(yīng)適當(dāng)減少熱風(fēng)風(fēng)量,達(dá)到節(jié)能降耗之目的。
5.1.2順逆流式干燥烘干機(jī),根據(jù)實(shí)際情況,建議應(yīng)適當(dāng)增加熱風(fēng)風(fēng)量,增加穿越糧層風(fēng)速,達(dá)到降低干燥后玉米水分不均勻度的目的。
5.2對(duì)于新建玉米干燥烘干機(jī)采取的措施
5. 2,1用于長(zhǎng)期儲(chǔ)存保管的玉米,建議采用雙塔式結(jié)構(gòu)的干燥工藝,其中,第一塔采用順逆流(或順流)干燥方式,因順逆流(或順流)式干燥烘干機(jī)降水幅度大,單位耗能低。第二塔采用混流干燥方式,因混流式干燥烘干機(jī)干燥后玉米水分不均勻度低。這樣可使干燥后玉米水分不均勻度低,又不致于產(chǎn)生過高的玉米破碎率,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。
5.2.2如因場(chǎng)地等條件所限,可采用上干燥段為順逆流(或順流)式(適當(dāng)降低干燥層厚度,增加干燥段數(shù)),下干燥段為混流式單塔干燥烘干機(jī),同樣可發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。
5.2.3將每一段干燥段的高度確定為500~700mm之間,從上至下采用同一種規(guī)格,既比順逆流式(順流式)玉米干燥烘干機(jī)實(shí)際干燥段高度短,又比混流式玉米干燥烘干機(jī)實(shí)際干燥段高度長(zhǎng),改變現(xiàn)有的分類方式。也許這種干燥烘干機(jī),既能解決干燥后玉米水分不均勻度的問題,又能使單位能耗在國(guó)標(biāo)要求的范圍內(nèi)。



