糧食干燥基本知識
2014-09-01
德州市農機局9830
核心提示:糧食干燥又稱谷物干燥、糧食降水,是通過一定得方式給予糧食一定形式的能量,使糧食中的一部分水分汽化逸出,水分含量降低的過程。糧食干燥是確保糧食儲藏的重要手段。
一、糧食干燥的概念
糧食干燥又稱谷物干燥、糧食降水,是通過一定得方式給予糧食一定形式的能量,使糧食中的一部分水分汽化逸出,水分含量降低的過程。糧食干燥是確保糧食儲藏的重要手段。
二、糧食干燥的原理
糧食干燥就是根據糧食平衡水分的原理,將糧食放在相對濕度低的空氣(干燥介質)中,使糧食釋放出水分而干燥。但在常溫下糧食放出水分的速度很慢,因此,為了加速糧食中水分的蒸發和干燥,通常采用提高糧食和干燥介質的溫度,降低干燥介質的相對濕度,增加干燥介質的流速等方式進行。熱力對流式烘干燥機,是用加熱的空氣(或煙遭氣)作為介質兼具載熱體與載濕體,供給糧食升溫及水蒸氣蒸發所需熱量,并將蒸發出的水分帶走。而熱力傳導式、幅射式或高頻電流式烘干機,則是通過傳導、幅射或高頻電場來供給糧食升溫和水分蒸發所需熱量,并另外通入空氣(或加熱空氣)來帶走糧食蒸發出來的水分。
三、糧食干燥的過程
糧食干燥過程是一個復雜的傳熱、傳濕過程。通常分為4個階段,即預熱、水分汽化、緩蘇和冷卻。
四、糧食干燥的主要方式
糧食干燥的主要方式有:晾曬降水、通風干燥、機械烘干等。
1、通風干燥。是以空氣作為介質和載體,在自然風壓力或風機產生壓力作用下,使空氣通過糧堆與糧食進行濕熱交換,帶走糧食水分的干燥方式。通風干燥的效果受氣候條件的影響大,一般選擇天氣晴朗,空氣濕度較低的時候進行。采用風機通風干燥時,如果空氣濕度較大,也可采用輔助加熱的方式。通風干燥屬于低溫緩速干燥,能較好地保持糧食品質,干燥能耗和成本較低,但干燥時間較長。
2、就倉干燥。亦稱在儲干燥,整倉干燥,是將新收獲的糧食存放在配有機械通風系統的倉內,采用自然空氣或加熱空氣作為干燥介質和載體,進行通風降低水分的一種低溫干燥方式。一般選擇氣溫在15℃~25℃,相對濕度70%以下進行,當濕度高于70%時,可采用輔助加熱的方式降低相對濕度,升溫范圍一般在5℃以內。這種干燥方法的優點是能較好地保持糧食品質,糧食損耗少,干燥完成后可直接在倉內儲藏,設備投資少,干燥成本低。但干燥時容易產生水分分層,國外堆高一般不超過4m,我國通過在倉內布置立管通風系統,以立管的移動帶動干燥層的移動以減輕水分分層,從而實現了該技術在高大糧堆中應用。就倉干燥時,早稻谷水分不超過16%(亞熱帶不超過15%),晚稻谷不超過18%,玉米不超過20%(亞熱帶不超過16%),小麥不超過16%。
3、日光曝曬。是在晴朗的天氣,利用太陽光進行糧食干燥或殺蟲處理的方法。干燥是根據糧食在一定溫濕度條件下進行解吸平衡的原理,降低糧食水分,是廣大農村糧食干燥的主要方法。不同的糧種曝曬的要求不同,如稻谷要注意防止爆腰。日光曝曬殺蟲是根據高溫殺蟲的原理,基層糧庫和農戶使用較多,主要用于小麥熱入倉壓蓋儲藏。其優點是操作簡單,能耗低,對糧食品質影響小,但受氣候條件的限制較大。
4、太陽能干燥。是利用太陽能加熱糧食,降低水分的干燥方法。包括日光曝曬,利用太陽能設備等干燥糧食。設備按能量轉換方式的不同,可分為兩類:一類是利用"熱箱原理"的設備;另一類是利用反射鏡將太陽光會聚后投射到吸收表面上的設備。
5、微波干燥。是利用微波能量干燥糧食的方法。微波波長約1×103μm~1×106μm。當微波照射到被加熱物料時,物料內部的分子產生激烈的碰撞,使物料溫度升高,水分蒸發而干燥。其特點是表里同熱,干燥均勻,速度快,效率高,有殺蟲作用。
6、遠紅外線干燥。是利用遠紅外線為能源干燥糧食的方法。遠紅外線波長約0.75μm~1000μm,介于可見光和微波之間。干燥原理是:遠紅外線發射器發射的遠紅外線,照射糧食后,部分被糧食吸收,使糧食內分子和原子產生劇烈的振動,當遠紅外輻射波長與被加熱糧食的分子和原子振動波長相當時,糧食吸收紅外線的能力最強,產生共振現象,振動越強,產生的熱量越多,干燥效果越好。遠紅外線干燥糧食受熱均勻,速度快,沒有污染,基本不影響發芽率,能殺蟲。
7、機械干燥。是利用機械烘干設備將各種形式的能轉換成熱能,被糧食吸收,使糧食部分水分汽化,被干燥介質帶走,降低糧食水分含量的方法。糧食機械干燥根據能量傳遞的形式分為對流干燥、傳導干燥、輻射干燥及由這幾種組合的聯合干燥。機械干燥相對于通風干燥設備一次性投資較大,干燥成本較高,干燥速度較快,對環境的依賴性低。機械干燥時,應選擇適宜的干燥溫度,保持糧食的品質。
五、糧食干燥機械作業優點及經濟效益
糧食干燥機械作業主要優點是:一是適時收獲,減少田間損失,減輕勞動強度,改善勞動條件,提高勞動生產率。二是防止自然干燥對糧食造成的污染,防止糧食霉爛。三是減少涼曬糧食的場地占用面積,提高土地利用率。四是提高了糧食品質,耐貯性和加工性更好。糧食干燥機械作業成本分為作業成本和總成本,包括折舊費,資金占用費,油、電等物料消耗,工時費、修理費等。目前,一般規模經營的機械干燥作業總成本在糧食售價的l/10左右。糧食干燥機械加工作業能獲得較好的經濟效益。
六、糧食干燥設備類型
糧食干燥機械設備種類很多。按熱傳遞方式分類,糧食干燥方法分為對流、傳導和輻射干燥法三類。對流熱力干燥法,熱量傳給糧食是靠干燥介質(加熱空氣或爐氣)與糧食直接接觸,以對流換熱的方式來實現的。傳導干燥法,主要依靠糧食和加熱表面的直接接觸,通過熱傳導的方式將熱量傳給糧食的。輻射干燥法,熱量傳給糧食是通過輻射的方式來實現的。聯合干燥法是包括兩種以上熱傳遞方式。對流熱力干燥法是應用最廣的糧食干燥方法。應用對流熱力干燥法的干燥設備,由被干燥糧食運動狀態、干燥介質溫度、干燥介質流動方式的各種不同組合,有以下幾種類型:
1.按介質溫度和干燥速度分類:有低溫慢速通風干燥、高溫快速干燥。
2.按谷物運動狀態分類:有固定床(谷層)干燥、移動床干燥、流化床干燥、沸騰床干燥、振動床干燥。
3.按谷物運動方向分類:有頂流式干燥、逆流式干燥、橫流式干燥、混流式干燥。
4.按作業方式進行分類,可將干燥設備分為周期性與連續性兩種。
七、目前我國常用的三種代表機型
1、低溫循環式谷物干燥機。低溫循環式谷物干燥機是水稻產區最常見的機型,循環式干燥機由供熱裝置、糧溫自動控制裝置和主機三大部分組成。主機結構包括干燥箱、定時排糧機構、輸送攪龍、提升器、卸糧裝置、吸引風機、清糧機構和傳動機構等。
2、塔式網柱型干燥機。這種機型是我國北方農場和糧庫常用的機型,多用來干燥小麥和玉米。該機型設有谷物分流裝置,使谷物里外層互換位置,保證谷物受熱均勻,其干燥不均勻性可減少到1%,這種干燥機設有廢氣回收裝置,可提高熱效率30%左右;設有自動控制裝置,可控制熱風溫度和終點含水率。
3、圓筒內循環式谷物干燥機。圓筒內循環移動式烘干機結構簡單,操作方便,可以移動。用拖拉機可以牽引,還可以運用其動力傳動各工作部件。
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