摘要本文系統(tǒng)地描述了黑龍江省水稻種植生產(chǎn)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,為滿足東北地區(qū)水稻發(fā)展對水稻干燥烘干機(jī)械的要求,對市場常見的幾種連續(xù)式水稻干燥烘干機(jī)干燥工藝進(jìn)行分析比較,提出了適合水稻干燥的復(fù)合工藝.并系統(tǒng)地介紹了5HSH型水稻復(fù)合工藝干燥烘干機(jī)的干燥烘干機(jī)理和技術(shù)特點(diǎn),以及在多年使用中得到的經(jīng)驗和解決的問題,為用戶選擇干燥烘干機(jī)提供了依據(jù)。
黑龍江省位于我國的東北部,是中國位置最北、緯度最高的省份.黑龍江屬中溫帶到寒溫帶的大陸性季風(fēng)氣候。年平均氣溫在-4~5℃。黑龍江土地肥沃,有機(jī)質(zhì)含量高,是世界三大黑土地帶之一,是名副其實(shí)的國家糧食主產(chǎn)區(qū)。2010年黑龍江省糧食播種面積為20323.3萬畝,糧食總產(chǎn)5013萬噸,歷史上首次突破干億斤。黑龍江適合種植水稻、玉米、大豆、小麥四大糧食作物.尤其是黑龍江的粳稻全國聞名,品質(zhì)優(yōu)良,口感好,備受人們青睞,需求呈擴(kuò)大的趨勢。
1、黑龍江水稻種植的發(fā)展趨勢
1.1水稻種植面積、產(chǎn)量逐年增長
2008年黑龍江水稻種植面積3670萬畝,水稻總產(chǎn)量1518萬噸。2010年黑龍江省水稻種植面積擴(kuò)大到4153.3萬畝,總產(chǎn)量達(dá)到1844萬噸。面積比2008年增加483.3萬畝,增幅為11.6%.產(chǎn)量比2008年增加326萬噸,增長17.7%,總產(chǎn)量創(chuàng)歷史新高。商品量約占總產(chǎn)量的75‰達(dá)到1383萬噸,產(chǎn)量占全國粳稻總產(chǎn)量約34%.商品量約占全國粳稻商品量的45%,居全國首位.2010年黑龍江省粳稻播種面積與產(chǎn)量均排在全國第一,同時增幅也在全國之首。
2011年1月黑龍江省委在農(nóng)業(yè)工作會議上提出,要確保今年糧食總產(chǎn)穩(wěn)定在1000億斤以上。要突出抓好兩件事:一個是擴(kuò)大高產(chǎn)糧食作物面積,另一個是努力提高糧食單產(chǎn)。今年,水稻面積要發(fā)展到4800萬畝,水稻要大面積實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)1000斤,富通新能源生產(chǎn)銷售木屑顆粒機(jī)、木屑烘干機(jī)等生物質(zhì)燃料成型、木屑烘干機(jī)械設(shè)備。
1.2水稻種植水平不斷提高
1985年,黑龍江省推廣了寒地水稻“旱育稀植”栽培技術(shù),解決了黑龍江省種植水稻積溫不足、產(chǎn)量不高的難題,使黑龍江水稻種植在全省境內(nèi)大面積推廣。多年來,農(nóng)業(yè)技術(shù)人員從沒間斷對此栽培技術(shù)的研究、完善,使之更適合規(guī)模化、現(xiàn)代化生產(chǎn)。目前,黑龍江省農(nóng)業(yè)技術(shù)部門重點(diǎn)推廣大棚高臺旱育、包衣催芽精播、調(diào)溫控水防病、缽育擺栽和盤育機(jī)插等10項農(nóng)業(yè)栽培和管理新技術(shù),積極推進(jìn)水稻種植各項作業(yè)全程標(biāo)準(zhǔn)化,水稻單產(chǎn)攻關(guān)田產(chǎn)量突破1800斤,接近噸糧田,為水稻種植的大面積穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn),提供了技術(shù)支持。
1.3水稻生產(chǎn)機(jī)械化率提高
2004年中央出臺多種措施提高農(nóng)民的種糧積極性,頒布實(shí)施《農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法》,形成了經(jīng)濟(jì)支持、價格補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等良好的政策環(huán)境。國家自2004年起實(shí)行農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策,到2010年底,7年累計安排中央財政資金達(dá)354.7億元,其中黑龍江省共享受到18. 44億元農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼。2010黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械化率達(dá)到870h,位居全國第一。面對黑龍江省水稻種植面積迅速增加的新形勢,近年來,黑龍江省農(nóng)業(yè)技術(shù)部門始終將水稻機(jī)械化生產(chǎn)作為農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的重點(diǎn),采取多種措施大幅度提升水稻機(jī)械化水平,努力使全省的水稻機(jī)械化插秧程度由現(xiàn)在的70%提高到75%.水稻機(jī)械化收獲程度由71. 3%提高到80%。并力爭在3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)水稻機(jī)插、機(jī)收全程機(jī)械化。
1.4利用水利資源提升稻米品質(zhì)
長期以來,黑龍江的種植業(yè)結(jié)構(gòu)始終是以麥、豆、玉米為主要栽培作物,水利的滯后發(fā)展嚴(yán)重制約了水稻的大面積種植。經(jīng)過幾十的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)探索,黑龍江成功的探索出“以稻治澇”的作物栽培模式,水稻種植面積開始大面積增長。水稻面積增長的初期主要通過打井利用地下水進(jìn)行灌溉,其結(jié)果是一方面由于地下水資源的約束,水田開發(fā)面積受到制約,另一方面是采用地下水,水溫低礦物質(zhì)少,水稻的品質(zhì)較差,影響了水稻的銷售。近年來,黑龍江省農(nóng)業(yè)技術(shù)部門充分利用三江平原的區(qū)位優(yōu)勢和科技創(chuàng)新優(yōu)勢,大膽地利用“兩江一湖”(黑龍江、烏蘇里江和興凱湖)界江界湖水,共修建了14個大中型灌區(qū),利用界江界湖水100億立方米。。目前,全省新增有效灌溉面積2222萬畝,有效灌溉總面積達(dá)到a813萬畝,保證了水稻種植面積的穩(wěn)定增長和水稻的生產(chǎn)品質(zhì)的提高。同時,對于無法利用江河水灌溉的稻田則采取修建曬水池和增加地下水地表運(yùn)行時間等科技措施來提高水溫(地下水的溫度~般在3-5℃,經(jīng)過曬水池增溫和延長水在地表的運(yùn)行路途(時間)使得進(jìn)入水田的水溫達(dá)到15℃以上),提升了水稻的品質(zhì)。很多地域性品牌大米因品質(zhì)好全國聞名,如五常大米、興凱湖大米、響水大米、北大荒大米等等。
1.5糧食加工轉(zhuǎn)化能力顯著增強(qiáng)
目前,黑龍江省現(xiàn)有國有糧食購銷企業(yè)(糧庫)600家,全省規(guī)模以上農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)(包括國有、民營、私營、)達(dá)1700戶,而且有逐年增加的趨勢,糧食加工轉(zhuǎn)化能力顯著提高。全省重點(diǎn)扶持建設(shè)16個糧食專業(yè)批發(fā)市場和一大批非國有糧食購銷組織,形成了多元化的糧食購銷格局。培育出一大批龍頭企業(yè),帶動了糧食生產(chǎn)和規(guī);娓、倉儲、加工基地的建設(shè)。
1.6國家政策調(diào)控、政府支持、市場行情利好、水稻銷售順暢
近年來,國家不斷加大調(diào)控政策力度與市場行情利好的相互作用下,黑龍江省水稻市場總體價格呈現(xiàn)震蕩上漲的市場行情。其影響黑龍江省水稻市場行情走勢的主要因素有:一是政策扶持,水稻購銷順暢。2008年起,國家公布新產(chǎn)粳稻(粳米)入關(guān)給予運(yùn)費(fèi)補(bǔ)貼政策,省內(nèi)外糧食經(jīng)營企業(yè)收購、發(fā)運(yùn)稻米積極主動,致使農(nóng)民銷售水稻順暢;二是政策支持價格上漲。2009年12月份國家公布2010年粳稻最低收購價政策,即國標(biāo)三等為1.05元/斤,托起市場價格,支持農(nóng)民獲利。三是政策保證主銷區(qū)供應(yīng),銷售底價持續(xù)穩(wěn)定。2010年國家繼續(xù)實(shí)施臨儲粳稻競價銷售,三等銷售底價為1960元/噸,保持全年不變,3月份又采取黑龍江水稻定向競價銷售政策,保障主銷區(qū)北京、天津、上海、浙江、福建等五省(市)市場供應(yīng)。四是政策抑制價格過快上漲。2010年11月國家連續(xù)發(fā)布保證市場供應(yīng),穩(wěn)定消費(fèi)價格總體水平的一系列相關(guān)政策。調(diào)控政策效應(yīng)的發(fā)揮,國儲水稻競價銷售的穩(wěn)定,價格呈現(xiàn)高走趨穩(wěn)的市場行情,有利于保護(hù)農(nóng)民利益,進(jìn)一步調(diào)動農(nóng)民種糧的積極性,有利于糧食經(jīng)營主體收購與銷售,市場行情的利好,使黑龍江水稻銷售順暢、供不應(yīng)求。
2黑龍江省水稻發(fā)展對水稻干燥烘干機(jī)械的要求
黑龍江水稻種植的發(fā)展速度和趨勢對產(chǎn)后干燥處理機(jī)械的要求更高,更嚴(yán)格,通過多年的市場銷售歸納為以下幾點(diǎn):
2.1連續(xù)干燥、處理量大
黑龍江水稻收獲時間一般在9月25日~10月15日之間,收獲期短,機(jī)械化收獲程度高,目前機(jī)械化收獲率達(dá)到70%,收獲后的水稻一般年景最高水分25%,平均水分18%,需要干
燥機(jī)連續(xù)接收,連續(xù)干燥,處理量大。
2.2稻谷重度裂紋(爆腰)率的增加值≤3%
稻谷的干燥不同于其它糧食的干燥,稻谷是一種熱敏性的物料,是所有谷物中較難干燥的物料。干燥速度過快或參數(shù)選擇不當(dāng)容易產(chǎn)生爆腰,所謂爆腰就是水稻干燥后或冷卻后,顆粒表面產(chǎn)生微觀裂紋,這將直接影響稻谷碾米時的碎米率,從而影響稻谷的出米率,也就是影響它的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)價值。我國標(biāo)準(zhǔn)《連續(xù)式糧食干燥烘干機(jī)> GB/T 16714-2007規(guī)定:水稻干燥烘干機(jī)降水幅度≤5%時,稻谷重度裂紋(爆腰)率的增加值≤3%.黑龍江水稻以品質(zhì)優(yōu)良、口感好著稱,干燥后的稻谷減少爆腰增率、提高出米率是檢驗干燥烘干機(jī)質(zhì)量的硬性指標(biāo)。
2.3要求產(chǎn)品系列化
黑龍江水稻種植面積大、產(chǎn)量大,為減少收獲期的運(yùn)輸成本,幾年來,國有的和民營的水稻經(jīng)營者們新建和改建了很多不同規(guī)模的干燥收儲中心,一般需要干燥烘干機(jī)日處理量從100噸~600噸多種型號的機(jī)型,大、中型干燥烘干機(jī)所占比例大,而且需求空間逐年加大.
2.4熱損失小、能耗低
黑龍江水稻烘干期從每年的IO月份~第二年的3月份,這個季節(jié)東北地區(qū)氣溫最低。據(jù)黑龍江省氣象臺統(tǒng)計,2010年11月~2011年2月期間黑龍江平均環(huán)境溫度-15.3℃,2011年1月13日黑龍江嘉蔭地區(qū)最低溫度達(dá)到-47℃,哈爾濱達(dá)到-32.5℃。如何減少熱損失、降低能耗,減少高燥費(fèi)用是在東北地區(qū)作業(yè)的干燥烘干機(jī)不可回避的問題。
2.5 -機(jī)多用
從多年的產(chǎn)品銷售和市場調(diào)查得出,黑龍江省的干燥烘干機(jī)用戶(除稻米加工企業(yè)外),多數(shù)用戶購買干燥烘干機(jī)時,要求既能烘干水稻,又能烘干玉米,一機(jī)多用的干燥烘干機(jī)在黑龍江很有市場。
3各種連續(xù)式干燥烘干機(jī)的干燥方式對比
在我國,水稻連續(xù)干燥烘干機(jī)械主要采用塔型熱風(fēng)干燥設(shè)備,按谷物與熱風(fēng)流向來分,可分為橫流式、順流式、逆流式、混流式等型式,
3-1橫流式水稻干燥烘干機(jī)
橫流式水稻干燥烘干機(jī)的特征熱風(fēng)流向與稻谷運(yùn)動方向垂直。要求熱風(fēng)溫度43--49℃,糧柱厚度0.15~0.23m,采用高谷物流速,為干燥玉米時流速的一倍以上,一般通過增加干燥段高度的方法彌補(bǔ)因提高谷物流速后,降水幅度減小的不足.主要缺點(diǎn)是:干燥均勻性差,單位熱耗較高,干燥后稻谷品質(zhì)較差。
3.2順流式水稻干燥烘干機(jī)
順流式水稻干燥烘干機(jī)的特征是熱風(fēng)流向與稻谷運(yùn)動方向相同,濕谷物首先與最熱空氣相遇,熱風(fēng)溫度隨著谷物向下運(yùn)動快速下降,盡管采用較高的熱風(fēng),對谷物品質(zhì)的影響較小,谷物升溫快、干燥后谷物水分均勻、干燥高水分稻谷時降水幅度大,單位熱耗低,其弱點(diǎn)是單位高度上降水能力低,設(shè)備高大,投資較高。
3.3逆流水稻干燥烘干機(jī)
逆流水稻干燥烘干機(jī)的特征是熱風(fēng)流向與稻谷運(yùn)動方向相反,最高溫度的熱風(fēng)首先與水分最低的稻谷接觸,干燥后稻谷的溫度接近熱風(fēng)溫度,排除的廢氣接近飽和,烘后稻谷水分和溫度比較均勻,余熱損失小,熱效率較高,但由于不能采用較高的熱風(fēng)溫度,生產(chǎn)率較低。
3.4混流式水稻干燥烘干機(jī)
混流式水稻干燥烘干機(jī)的特征是熱風(fēng)流向與稻谷流向即有橫流、順流,又有逆流,呈混合狀態(tài)。谷物按著S形曲線向下流動,交替接觸高溫和低溫?zé)犸L(fēng),谷物水分呈階梯型下降.烘后稻谷含水率較均勻,單位熱耗低5%~15%,相同條件下所需風(fēng)機(jī)動力小,干燥介質(zhì)單位消耗量也小。不足是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,相同生產(chǎn)率條件下制造成本略高,谷物升溫時間較長。
4水稻干燥對工藝的要求
4.1.采用干燥一緩蘇工藝
水稻干燥后,將其放入緩蘇倉中保溫一段時間,使籽粒內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散,降低籽粒內(nèi)部的水分梯度和溫度梯度后,再進(jìn)行二次干燥,這樣就可以減少爆腰率。
4.2采用較低的熱風(fēng)溫度
為了保證水稻烘后品質(zhì),減少爆腰率,采用較低的介質(zhì)溫度(風(fēng)溫).根據(jù)泰國水稻干燥的調(diào)查,干燥水稻所用的熱風(fēng)溫度,一般均在50℃以下,糧溫控制在38~42℃之間。
4.3限制水稻的干燥速率
水稻干燥過快或冷卻過快均易產(chǎn)生爆腰。如果保持水稻的爆腰率為一定值,研究水稻的極限干燥速度,則可以看出初水分在18%以上時干燥速度可以加大,此外爆腰還與空氣濕含量有關(guān).
5、水稻復(fù)合工藝干燥烘干機(jī)的研制
5.1水稻復(fù)合干燥工藝的提出
谷物干燥是收獲后谷物處理的重要環(huán)節(jié)。干燥后的谷物品質(zhì)與干燥工藝和干燥參數(shù)的選取有著直接的關(guān)系。根據(jù)水稻干燥對降水幅度、干燥品質(zhì)、糧溫限制、緩蘇時間、干燥速率、單位能耗、制造成本的要求,只采用一種干燥工藝是無法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的組合。上世紀(jì)90年代初奚河濱博士在全國著名糧食干燥專家曹崇文教授的指導(dǎo)下,經(jīng)過理論分析、計算機(jī)模擬生產(chǎn)工藝過程和實(shí)驗室及生產(chǎn)試驗,首次提出水稻復(fù)合干燥工藝?yán)碚?mdash;一兩級順流高溫烘干十緩蘇十兩級混流低溫烘干十緩蘇十冷卻的復(fù)合干燥工藝,成功地解決了水稻爆腰和生產(chǎn)率之間的突出矛盾。并帶領(lǐng)課題組開發(fā)研制出SHSH-10型水稻復(fù)合工藝干燥烘干機(jī)。經(jīng)哈爾濱東字農(nóng)業(yè)工程機(jī)械有限公司的技術(shù)人員多年的完善、改進(jìn),產(chǎn)品形成系列化,處理能力為60、100、200、300、400、500、600噸/日(降水4-5%),爆腰增率≤3%.
5.2順混流干燥工藝的機(jī)理分析
順混流干燥工藝既具有順流干燥工藝的特點(diǎn),又具有混流干燥工藝的特點(diǎn),但又不是簡單的疊加。見圖2順混流干燥工藝流程框圖.
高水分谷物進(jìn)入干燥烘干機(jī)后,首先是連續(xù)進(jìn)行兩級順流干燥,第一級順流干燥目的是使谷物快速升溫。谷物在高溫、高濕環(huán)境中,籽粒表面水分下降速度慢,溫度上升速度快,第一級順流干燥結(jié)束時,由于谷物升溫時耗熱量多,風(fēng)溫下降快,降水幄度較。旱诙夗樍鞲稍锼,則主要以降低谷物水分為目的,在第一級谷物升溫的基礎(chǔ)上,進(jìn)行第二級順流干燥,谷物溫度又有一定幅度的上升,水稻籽粒內(nèi)部的降水速度有所提高,介質(zhì)中熱量用于谷物升溫的能量減少,因而介質(zhì)溫度下降速度變慢,排氣溫度增加。由于排氣溫度的增加,介質(zhì)的飽和濕含量增大,相對濕度減少,干燥潛力進(jìn)一步得到發(fā)揮,隨著谷物向下流動,熱風(fēng)的相對濕度不斷增加,有利于降低谷物的中心與表皮的水分差,表皮水分不會因脫水過快引起表面收縮過快而引起縮裂。順流干燥工藝的優(yōu)點(diǎn)得到體現(xiàn),
在順流干燥中,谷物水分與平衡水分的差值隨著谷物的向下流動、干燥床中介質(zhì)相對濕度的增加而變小,使得谷物蒸發(fā)水分的能力減小,表皮失水速率降低,而谷物中由于溫度高,谷物中的水分子動能大,水分繼續(xù)由籽粒內(nèi)部向籽粒外部轉(zhuǎn)移,籽粒的水分梯度不再擴(kuò)大。尤其在順流干燥的后期,干燥作用減弱,緩蘇作用增強(qiáng)。
第二級順流干燥結(jié)束,谷物進(jìn)入緩蘇階段,緩蘇過程中,籽粒水分繼續(xù)向谷物的表皮擴(kuò)散,水分梯度變小,緩蘇結(jié)束時,谷物表皮變濕.如果再重復(fù)顧流干燥過程,谷物溫度過高,若超過谷物品質(zhì)允許最高溫度,品質(zhì)下降。
當(dāng)谷物溫度達(dá)到40℃以上后,采用間歇式混流干燥工藝,則可充分利用混流干燥谷層薄、氣流阻力小、谷物交替受到高溫氣流和低溫氣流的作用,采用50℃左右風(fēng)濕干燥水稻,谷物始終處于相對濕度適中的環(huán)境中,雖然風(fēng)溫不是很高,由于谷溫較高,干燥降水作用仍然明顯。谷物干燥一次降水能力超過順流干燥降水能力,并不引起谷物品質(zhì)的下降和爆腰現(xiàn)象的產(chǎn)生。
混流干燥結(jié)束后,谷物籽粒的水分梯度大于順流干燥結(jié)束后的水分梯度,經(jīng)過緩蘇后的谷物,由于混流結(jié)束時的谷溫沒有降低,高溫緩蘇比低溫緩蘇所需時間短,因而明顯縮短了混流干燥后的谷物緩蘇所需時間,降低了混流干燥中的緩蘇段高度。經(jīng)過緩蘇后的水稻重復(fù)進(jìn)行混流干燥.混流干燥時,必須控制谷物連續(xù)干燥時間(或一次降水幅度),否則重復(fù)進(jìn)行混流干燥時,會造成籽粒水分梯度過大,當(dāng)水分梯度超過籽粒的內(nèi)部拉力時,谷物就會產(chǎn)生爆腰。
5.3順混流干燥工藝的模擬分析
圖3模擬的是二級順流干燥后又連續(xù)二次間歇混流干燥后的糧溫和谷物水分變化規(guī)律。
模擬初始條件:水稻初始水分19%、初始谷溫5℃、環(huán)境溫度5℃。
干燥參數(shù)為:第一級順流干燥采用風(fēng)溫110℃、風(fēng)速0.6m/s;第二級順流干燥風(fēng)溫100℃、風(fēng)速0.5m/s;混流干燥風(fēng)溫50℃、風(fēng)速0.4 m/s。
在北方地區(qū),水稻干燥一般在10-11月和來年的3-4月份,此時環(huán)境溫度一般降到5℃左右,水稻干燥不易脫水,首先采用順流干燥,由圖中可以看出,經(jīng)過第一級110℃風(fēng)溫順流干燥后,糧溫從5℃上升到33℃,再經(jīng)過第二級100℃風(fēng)溫順流干燥后,糧溫增加到42,之后用50℃的熱風(fēng)干燥水稻,水稻溫度一直保持在40+2℃變化,風(fēng)溫處于水稻干燥的43℃警戒糧溫以下。因此不會因干燥影響其品質(zhì)。
第一級順流干燥結(jié)束,大量熱量用于增加水稻溫度,干燥降水幅度小,模擬結(jié)果為降水率0.5%。第二級順流干燥則由于谷溫較高,雖然風(fēng)溫和風(fēng)速有所下降,干燥降水能力卻較強(qiáng),降水率大約在1.2-1.5%;炝鞲稍飼r,谷物在混流干燥床中經(jīng)過24min干燥,降水幅度大約為l%?偨邓芰4-4.5%,水稻初始水分19%,經(jīng)過順混流干燥烘干機(jī)干燥后水分為14.5%。
根據(jù)模擬結(jié)果,如果僅采用混流干燥工藝,與上述干燥時的初始條件相同,經(jīng)過24min混流干燥后,水稻溫度大約上升到24℃,此時緩蘇時間一般大子100min,難于在干燥烘干機(jī)內(nèi)連續(xù)實(shí)現(xiàn)緩蘇的過程。
綜上所述,順混流干燥工藝干燥水稻,不但可以控制干燥過程中的谷物溫度,保證干燥品質(zhì),而且還可以降低單位熱耗,縮短干燥過程中的緩蘇時間,實(shí)現(xiàn)連續(xù)快速干燥水稻,降水幅度大的目的。
5.4水稻復(fù)合工藝干燥烘干機(jī)的設(shè)計理念和創(chuàng)新點(diǎn)
水稻復(fù)合工藝干燥烘干機(jī)是依據(jù)水稻干燥烘干機(jī)理而設(shè)計的一種大型連續(xù)式干燥烘干機(jī),不但適用于干燥水稻,也適用于干燥玉米、小麥、大麥等谷物。
5.4.1結(jié)構(gòu)設(shè)計
該機(jī)采用兩級順流和兩級混流干燥工藝串聯(lián)作業(yè)。根據(jù)每一級干燥段降水幅度而設(shè)計成不同高度的緩蘇段。見圖4。該機(jī)采用矩形箱式組合結(jié)構(gòu).中間為風(fēng)室,兩側(cè)為干燥室。兩干燥室結(jié)構(gòu)相同并對稱。中部的風(fēng)室內(nèi)分別設(shè)有高溫風(fēng)室和中低溫風(fēng)室,高溫風(fēng)室與順流干燥段相通,中低溫風(fēng)室與混流干燥段相通。物料由干燥烘干機(jī)頂部的進(jìn)料口進(jìn)入干燥烘干機(jī)后,靠重力作用向下運(yùn)動,通過調(diào)整干燥烘干機(jī)底部的排糧葉輪轉(zhuǎn)速控制物料在干燥烘干機(jī)內(nèi)的干燥時間。物料在干燥烘干機(jī)內(nèi)依次經(jīng)過濕料倉、順流干燥段-I、緩蘇段l、順流干燥段.2、緩蘇段2、混流干燥段-1、緩蘇段3、混流干燥段。2、緩蘇段4、冷卻段、排糧段、干料倉后,靠自重捧除機(jī)外。
為解決順流段熱風(fēng)角狀盤上側(cè)壁接觸糧食時不產(chǎn)生熱傳導(dǎo),保證物料受熱時間、受熱溫度均勻一致,把進(jìn)風(fēng)角盒設(shè)計成雙層角狀盒中間夾石棉層,起到隔熱作用。
為適應(yīng)東北地區(qū)使用,整機(jī)在干燥段、緩蘇段采取雙層保溫結(jié)構(gòu)。阻止熱量向大氣散失,節(jié)約了大量的熱能.
5.4.2參數(shù)選擇
經(jīng)過理論計算、反復(fù)研究試驗,計算機(jī)模擬生產(chǎn)工藝過程,并以此復(fù)合干燥工藝組合進(jìn)行干燥試驗研究,優(yōu)化出順流干燥稻谷的干燥參數(shù):風(fēng)溫80~110℃,谷物流速2.5m/h—2.75m/h,風(fēng)速0.4m/s~0.6m/s,干燥段高度0.75m—0.8m;混流干燥稻谷時的優(yōu)化參數(shù):風(fēng)溫45~5.5℃,稻谷小時干燥速率控制在1.5%以下,連續(xù)干燥時間不超過40min。
5.4.3創(chuàng)新點(diǎn)及特點(diǎn)
(1)在國內(nèi)首先提出,在同一機(jī)型中采用順流+混流+緩蘇+冷卻的復(fù)合干燥工藝,發(fā)揮各種干燥工藝的優(yōu)勢,成功地解決了水稻爆腰增率和生產(chǎn)率之間的矛盾,在保證水稻品質(zhì)的前提下,提高了降水速率和生產(chǎn)率,
(2)在國內(nèi)首次提出順、混流千燥段干燥水稻的最佳糧溫范圍,科學(xué)地降低了緩蘇干燥時間比,并得到驗證,為糧食干燥行業(yè)提供了科學(xué)依據(jù)。
(3)連續(xù)式干燥,生產(chǎn)能力范圍寬。生產(chǎn)率成系列,每小時3、5、1O、15、20、25、30噸,小時降水4~5%,適合市場需求。
(4)根據(jù)水稻干燥過程中降水規(guī)律,采用不同介質(zhì)溫度和多次緩蘇工藝,降低單位熱耗3.8%.提高了干燥效率。
(5)干燥水稻品質(zhì)好。干燥后水稻爆腰增率≤3%,品質(zhì)至少提高一個等級,提高整米率
2.5%。
(6)采用干燥段、緩蘇段雙層保溫結(jié)構(gòu),阻止熱量向大氣散失,減少熱損失12%。
(7)研制出特殊的風(fēng)溫/風(fēng)量控制裝置,實(shí)現(xiàn)了一個熱源供給干燥烘干機(jī)不同干燥工藝段所需的不同風(fēng)壓、風(fēng)溫、風(fēng)量的熱空氣,降低了單機(jī)制造成本,也為用戶節(jié)省了運(yùn)行成本。
(8)集中控制:全部電控集中到一個電控柜中,各種儀表分別顯示介質(zhì)溫度、排糧速度、電壓、電流等參數(shù)。
綜上所述,5HSH型系列干燥烘干機(jī)具有單位時間生產(chǎn)率大、降水幅度大、爆腰增率小的特點(diǎn),在研究水平和技術(shù)性能上,達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
5.5水稻復(fù)合工藝干燥烘干機(jī)使用推廣
5HSH型水稻復(fù)合工藝系列干燥烘干機(jī)在1998年被國家科學(xué)技術(shù)部列入”九五”國冢科技成果重點(diǎn)推廣計劃:1999年被國家科技部、國家稅務(wù)總局、國家對外貿(mào)易合作部、國家技術(shù)監(jiān)督局、國家環(huán)保局評為國家級重點(diǎn)新產(chǎn)品;1999年被中國通用機(jī)械行業(yè)協(xié)會批準(zhǔn)為全國干燥行業(yè)首批推薦產(chǎn)品:自1999年以來,分別獲得國家級、省級、市級中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金的支持;2001年該產(chǎn)品獲得國家農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的《農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣許可證書》:同年被國家科技部列入國家級火炬計劃:2004年獲得黑龍江省發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)專項資金支持:2000年獲得國家實(shí)用新型專利:2007年獲得黑龍江省科技進(jìn)步二等獎。
自1995年5HSH-10型水稻干燥烘干機(jī)研制成功以來,東字公司在此項目上獲得國家、黑龍江省、哈爾濱市、黑龍江農(nóng)墾總局等各級政府的大力支持,企業(yè)也加大了人、財、物的投入,產(chǎn)品形成了系列化、產(chǎn)業(yè)化,并加大了推廣力度。其中三個型號的機(jī)型進(jìn)入《2009-2011年國家支持推廣的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品目錄》,在多個省、市、自治區(qū)享受國家農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策。SHSH型水稻復(fù)合工藝系列干燥烘干機(jī)以其獨(dú)特的干燥工藝、優(yōu)良的干燥品質(zhì)、較低的干燥成本贏得了市場。到2010年為止,已先后生產(chǎn)銷售300多臺、套,日處理能力達(dá)到10萬噸。產(chǎn)品遍及黑龍江、遼寧、吉林、內(nèi)蒙、河北、江蘇、浙江、安徽、湖南、山東、廣東、新疆等二十多個省市自治區(qū),并出口到俄羅斯,為企業(yè)和用戶帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
6、結(jié)論
為滿足我國北方省份特別是黑龍江省區(qū)域內(nèi),水稻收獲后及時、大批量降水、安全過冬儲存加工銷售的需要,根據(jù)水稻干燥降水的機(jī)理要求,在保證干燥品質(zhì)、控制糧溫、提高干燥速率,降低單位熱耗的前提下,采用復(fù)合干燥工藝干燥水稻,能夠最大限度的發(fā)揮出組合干燥工藝的優(yōu)勢.
SHSH型系列干燥烘干機(jī)與其它類型干燥烘干機(jī)整體比較,其特點(diǎn)是:在同一機(jī)型中采用,順流+混流+緩蘇+冷卻的復(fù)合干燥工藝,發(fā)揮各種干燥工藝的長處,成功地解決了水稻爆腰和生產(chǎn)率之間的突出矛盾,在保證水稻品質(zhì)的前提下,提高了降水速率和生產(chǎn)率。從工藝特性和結(jié)構(gòu)特性比較,采用干燥段、緩蘇段雙層保溫和特殊的風(fēng)溫/風(fēng)量控制裝置等措施,使單機(jī)具有單位能耗低、爆腰增率小、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。
SHSH型水稻復(fù)合工藝系列干燥烘干機(jī)屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械類產(chǎn)品,是具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的國家專利產(chǎn)品。目前已經(jīng)開發(fā)生產(chǎn)了大、中、小型系列水稻干燥烘干機(jī)。重點(diǎn)解決了北方寒地大面積種植水稻收獲后大生產(chǎn)率、連續(xù)式機(jī)械化快速降水、安全儲藏的問題。適用于水稻、小麥、玉米、大豆、油菜等多種谷物及種子的干燥。是農(nóng)場、農(nóng)村、糧庫、糧食加工企業(yè)、糧食經(jīng)銷企業(yè)、飼料加工企業(yè)、對外出口貿(mào)易企業(yè)、種子加工廠等部門機(jī)械化干燥谷物的理想產(chǎn)品之一。



