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烘干攪拌輸送新聞動態

 

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稻谷和油菜籽烘干特性研究

發布時間:2013-01-27 16:21    來源:未知

    稻谷和油菜籽均是我國南方的主要作物,在成熟和收獲時期,正值梅雨季節,由于氣候變化無常,致使部分稻谷和油菜籽不能及時干燥降水,常發生霉爛、變質。另一方面,我國的糧食烘干機擁有量與發達國家相比較,存在很大差距,且糧食烘干機主要集中在東北地區,用于烘干玉米,而在南方地區,用于烘干稻谷和油菜籽的干燥設備非常少。一個重要原因是稻谷和油菜籽的季節性很強,烘干機每年的工作時間不足一個月,利用效率比東北地區低得多,經濟效益差,嚴重影響了糧食烘干機的普及。糧食烘干機“一機多用”技術研究,對提高經濟效益、擴大覆蓋面和占有率,使糧食烘干機的研制、開發和產業化走向良性循環有著重要意義。
1、稻谷和油菜籽的干燥特性
1.1  稻谷的干燥特性
    稻谷、玉米和小麥等糧食作物的主要區別在于稻谷是穎果類作物。穎殼對其內部的米粒起保護作用,然而也對干燥降水過程起阻礙作用,使稻谷成為一種不容易干燥的糧食。烘干降水時,首先是稻殼獲得能量,并以傳導的方式加熱殼內的米粒。只有當米粒獲得足夠的熱量后,才會使內部水分子具有較大的動能,由內而外沿毛細管通道擴散。由于在稻殼與米粒之間,是毛細管通道的間斷面,水分子的擴散速度大大降低。所以,烘干稻谷的干燥介質溫度比烘干玉米、小麥等糧食時低得多,且干燥速率也低得多。另外,在不正確的干燥條件下(如干燥介質溫度過高或降水速度過快),會造成米粒內部和表層因吸熱或散熱不均勻,出現應力集中的現象,較嚴重的情況會產生爆腰,使稻谷的品質降低。
1.2油菜籽的干燥特性
    油菜籽由種皮和胚兩部分組成,胚部有兩片發達的子葉,油菜籽的油主要存在于子葉中。其主要化學成分是水分、脂肪、蛋白質。由于油菜籽極易吸濕,所以烘后應迅速冷卻,防止暴露在空氣中,以免重新吸濕。另外,油菜籽受熱后,油性物質會使水分擴散的毛細管通道變細,且使阻力增加。所以,油菜籽的降水速率不能過高。
2、稻谷和油菜籽的干燥工藝及特點
2.1稻谷烘干塔干燥工藝
    試驗表明:稻殼、稻米和稻糠的干燥特性是不同的,其平衡含水率也各不相同。因此,不能把稻谷看成是均勻體,而是復合體。CHGT型糧食烘干塔對稻谷的烘干原理是先對冷糧預熱升溫,俗稱“發汗”,讓稻谷顆粒內的水分擴散、蒸發、通道暢通,使糧溫逐步升高,再對具有一定溫度的稻谷進行烘干、降低水分。在每一個烘干工段之后,對稻谷進行充分的緩蘇,讓谷粒內部水分自我調節,達到新的平衡。然后,對較高溫度的稻谷進行降溫和冷卻,使糧溫緩慢降低,從而防止稻谷烘干和冷卻時,因內部與表層之間的溫度和水分差異,產生局部應力集中而造成爆腰。稻谷的烘干工藝為:
糧食烘干機
    稻谷預熱升溫——烘干降水——緩蘇——冷卻。其中預熱升溫和干燥降水工藝在主塔中完成,而緩蘇和冷卻工藝在輔塔中完成,如圖1所示。
2.2油菜籽的干燥工藝
根據油菜籽的結構特點,子葉與皮層的連接較緊密,且皮層較薄,水分可以不間斷地從內部向外擴散。但子葉中含油脂成分較多,受熱后,內部水分不易擴散出來,所以降水速度較慢。另外,為防止溫度較高的油菜籽與大氣接觸而吸濕返潮,需對烘后油菜籽加強冷卻,并控制出機溫度,其烘干工藝為:
    油菜籽預熱升溫——干燥降水——降溫冷卻
3  CHGT型糧食烘干機烘干稻谷和油菜籽的主要工藝參數
3.1  CHGT型糧食烘干機烘干稻谷時的主要參數
    為了提高CHGT型糧食烘干機的使用效率,使其既能烘干稻谷,又能烘干油菜籽,達到“一機多用”的要求,將烘干機的緩蘇段和冷卻段與主塔分開,如圖1所示。烘干稻谷時,主塔完成預熱升溫和烘干工藝,輔塔完成緩蘇和冷卻工藝。主要參數見表1。
糧食烘干機
3.2 CHGT型糧食烘干機烘干油菜籽時的主要參數
糧食烘干機
    利用稻谷烘干機烘干油菜籽,需根據油菜籽的干燥特點,對干燥降水工藝和干燥介質狀態進行調整。第一是提高介質溫度,并降低表觀風速,使顆粒內部水分均勻擴散、蒸發。第二是增加冷卻風量和冷卻時間,即在輔塔的上部和下部均安裝冷卻風道。當烘干稻谷時,將輔塔上部風道關閉,使輔塔上部起到緩蘇的作用。當烘干油菜籽時,將輔塔上部風道打開,使輔塔上部和下部均起到冷卻作用,可加強油菜籽的泠卻效果,防止吸濕回潮,主要參數見表2。
4、結論
    由表1和表2知:利用CHGT型糧食烘干機,并通過調節干燥和冷卻介質的工況參數及風網阻力平衡關系,可以完成烘干稻谷和油菜籽的干燥降水工藝,效果較好。對于其它糧食作物,如小麥、玉米、大豆等,亦可采用上述方法,達到干燥降水的要求,實現糧食烘干的“一機多用”,這是提高烘干機使用效率、降低烘干成本、促進糧食干燥技術進步和干燥設備普及的有效措施。

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