1.日本的谷物烘干機
日本農(nóng)戶約于50年前開始普及使用谷物烘干機,烘干機的主要機型有平面型、立體型和循環(huán)型三種。
(1)平面型:是最初普及的機型,采取將谷物堆積成平面自下而上通人熱風(fēng)的方式,用作日曬后碾米前干燥。其缺點是谷物的裝入卸出依賴人力,由于自下方進行烘干使干燥程度不均,但因其簡易廉價,直到現(xiàn)在仍有一部分農(nóng)產(chǎn)品使用其干燥,富通新能源生產(chǎn)銷售
滾筒烘干機、
氣流式烘干機等干燥烘干機械設(shè)備。
(2)立體型:由平面型改進而開發(fā)的機型,采取將谷物堆積成立體,自中央向左、右、上方通過熱風(fēng)的方式。谷物的裝入卸出采用機械化,占地面積少。但與平面型烘干機一樣,存在干燥程度不均等問題,只推廣應(yīng)用了較短時間。
(3)循環(huán)型:對立體型再作改進,采取使谷物不斷循環(huán)而進行干燥的方式。通過循環(huán)使谷物混拌,谷物得到了比較均勻地干燥。由于濕割濕脫和聯(lián)合收割機的普及,谷物的水分較高,該機至今仍是收獲作業(yè)的必備配套設(shè)備。
2.烘干機的普及過程
(1)平面型、立體型烘干機的普及。在日本經(jīng)濟高速發(fā)展期,因各地農(nóng)民外出打工,農(nóng)業(yè)勞動力減少,當(dāng)時農(nóng)村狀況的流行語是所謂“三親農(nóng)業(yè)”(意為農(nóng)業(yè)主要勞動力是老爺爺、老奶奶和婦女)。原來的作業(yè)體系難以適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展,這在一定程度上促進了平面型烘干機的普及,至20世紀(jì)60年代后半葉曾年產(chǎn)25萬臺以上。另外,當(dāng)時日本還處于米糧不足的時代,政府為了使收獲的稻米盡快上市而出臺了“早售獎勵金”制度,這也是促進普及的原因之一。立體型烘干機是以節(jié)省占地面積為目的而開發(fā)的,但它與與平面型烘干機一樣,在進入70年代后期產(chǎn)量大幅度減少,直至從谷物烘干機市場上消失。
(2)循環(huán)型烘干機的普及。循環(huán)型烘干機是伴隨著聯(lián)合收割機的普及而發(fā)展的。在20世紀(jì)70年代后期循環(huán)型烘干機成為日本國內(nèi)烘干機的主力。在這一時期,日本米糧出現(xiàn)過剩傾向,政府開始實行糧食生產(chǎn)調(diào)整和自主流通的制度;進入80年代,糧食配給供應(yīng)證廢止,修訂了糧食管理法,進入了米糧不足向米糧有余的時代。
3.干燥技術(shù)的最新發(fā)展
1987年日本稻米原糧價格下跌,稻米生產(chǎn)保護政策開始動搖。在關(guān)貿(mào)總協(xié)定烏拉圭回合農(nóng)業(yè)協(xié)議的壓力下開始進口稻米,實施新糧食法。在此背景下稻米的干燥方法是以降低生產(chǎn)成本和提高品質(zhì)為目的,作為國策開始研究開發(fā)新的谷物干燥方法。
(1)太陽能干燥。利用太陽能的干燥調(diào)制設(shè)施被日本農(nóng)林水產(chǎn)省列為“先進的低成本干燥技術(shù)實用化事業(yè)”。實踐證明,谷物烘干機利用太陽能而降低了運行成本,提高了使用率。這種最接近于自然干燥的干燥技術(shù)——太陽能烘干機于自1990年始面市以來,至今日本全國已有20處太陽能干燥設(shè)施在運營中,有望進一步普及(見圖2)。
(2)遠紅外線干燥。遠紅外烘干機與傳統(tǒng)烘干機用煤油燃燒的熱氣與空氣混合成溫風(fēng)而實現(xiàn)干燥的方式不同,它是采取將煤油燃燒的熱量先生成遠紅外線對稻谷直接進行有效加溫,剩余的熱氣再與空氣混合成溫風(fēng)通入稻谷的方式。遠紅外線烘干機在干燥原理上,采用了在干燥部下方設(shè)置遠紅外線放射體,從干燥部連續(xù)排出的稻谷,在向下部輸送機的傾斜板上溜落時受遠紅外線照射,對每粒芯部進行加溫,經(jīng)一定時間調(diào)質(zhì)后在干燥部除水。
遠紅外烘干機有以下特點:①均勻加溫高速干燥。用遠紅外線加溫與原來用溫風(fēng)加溫不同,它優(yōu)化了對谷物均勻加溫的性能,不必用送風(fēng)動力即能直接、迅速、高效率地加溫谷物。因此有望對形成盡可能薄的谷物層用遠紅外線照射,使遠紅外線烘干機實現(xiàn)稻米干燥中理想的均勻加溫。據(jù)介紹,原來的干燥技術(shù)因效率低下不能實施對極薄層的干燥,現(xiàn)在由于干燥非常均勻,防止稻米干燥中特有的爆腰現(xiàn)象,與一般機型比較,其干燥效率約高出2倍。②大幅減少電耗。該機型采用谷物在于燥機下部的集谷室由遠紅外線逐粒均勻地加溫,在貯留部調(diào)和后在通風(fēng)部除去水分的方式。原來的干燥方式是將谷物水分蒸發(fā)所必需的能量由熱空氣供給,因而伴隨干燥過程空氣溫度下降,吸收水分的能力變小;新的干燥方式是將干燥所必需的能量用遠紅外線直接施于谷物,因而通風(fēng)溫度少有下降,吸收水分的能力大幅增加,送風(fēng)功耗比舊機型減小。另外因干燥時間縮短,電耗大幅減少。③減少燃料耗費。由于用遠紅外線直接加溫谷物的方式,加溫空氣用熱量減少,干燥效率也提高了,因而與舊機型比較,煤油耗量減少l5%。④提高干燥質(zhì)量。遠紅外線烘干機用遠紅外線照射谷物,余熱供給通風(fēng)部,因此通風(fēng)溫度較低,使谷物所受熱脅強減小,結(jié)果可使爆腰(龜裂)減少,碾米成品率提高。另外使米的顆粒整齊度好,提高了品質(zhì)。目前開發(fā)的烘干機送風(fēng)溫度比環(huán)境氣溫高10攝氏度左右,以比種子用烘干機還低的溫度烘干,實現(xiàn)了保持谷物活性的干燥。同時,由于采用干燥終了后谷溫冷卻技術(shù),使礱谷時破碎減少,評判等級提高。用低溫完成干燥,所以米的休眠性增強,儲藏時脂肪酸增加較少,能長時間保持新米的味道。
4.共同干燥設(shè)所用烘干機
20世紀(jì)60年代日本水稻生產(chǎn)機械化基本完成,開發(fā)了有關(guān)干燥貯藏的共同使用設(shè)施,并在全國推廣應(yīng)用。其中實施烘干、調(diào)制的“稻米中心”和實施烘干、調(diào)制、貯藏的“鄉(xiāng)村糧倉”這兩類設(shè)施在全國各地分別建設(shè)了4500所和650所。
(1)柱狀篩型烘干機。谷物在2片多孔板之間流動,空氣從每片多孔板向?qū)Ψ蕉噫軱板吹送,圖4示意一例為共同設(shè)施用途而制造的柱狀篩型烘干機。這種機型結(jié)構(gòu)簡單,物料流動流暢,具有不易堵塞的特點。但是谷物經(jīng)通風(fēng)部下降時,緊挨兩側(cè)多孔板表面的谷物難以替換,只一次行程就結(jié)束干燥,空氣人口側(cè)和空氣出口側(cè)的谷物之間會產(chǎn)生干燥不均勻。在一些用于共同設(shè)施的烘干機,根據(jù)經(jīng)驗采用適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量、熱風(fēng)溫度和通過時間,達到合適的干燥均勻性。連續(xù)流下式烘干機采用上部與下部送風(fēng)方向相反的方式,被認為有提高干燥品質(zhì)的效果。這種烘干機的使用方法是將谷物從谷物筒倉取出,通過烘干機投入別的筒倉,一個行程可望減少2%的水分。通常干燥要除去10%的水分,就必須有5個行程的烘干和1個行程的冷卻,頻繁地變換路徑的搬運裝置是前提條件,操作員須24小時片刻不離地管理而無暇別顧。為減輕操作員的負荷,最近正在開發(fā)一種更替連續(xù)流下型而采用循環(huán)型的大型循環(huán)式烘干機。
(2)大型循環(huán)式烘干機。該機型設(shè)計成使谷物在裝置內(nèi)一邊循環(huán)一邊烘干,大體上一天1個周期進行干燥處理。從烘干機投料、烘干、干燥速度到干燥溫度的控制都實現(xiàn)自動管理,達到設(shè)定水分后自動結(jié)束烘干,使操作者的勞動強度得以大幅減輕。
(3)流化層式烘干機。流化層干燥,是從水平多孔板下方向上通風(fēng),用空氣使谷物一邊流化一邊烘干的方式。因通風(fēng)速度快,提高了烘干機的效率,常用作收糧時的預(yù)先烘干機。
這種處理方式把輕飄的夾雜物浮游于空氣流將其分離,在后續(xù)的干燥處理工序中提高于燥機的充填率,在增加處理量的同時改善谷物流動性,顯著改善干燥谷物品質(zhì)的同時,這種裝置使石子等重物不因空氣流浮游而殘留于機內(nèi),不向后續(xù)工序移動,兼?zhèn)淞顺コ林貖A雜物裝置的作用,在減輕后續(xù)工序故障因素的同時提高了谷物的品質(zhì)。
相關(guān)烘干機產(chǎn)品:
1、
滾筒烘干機
2、
氣流式烘干機