低温烘干技术培训712讲解

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1、低温干燥技术培训 江苏省农业机械技术推广站 2013.7.12 一、为什么需要机械化谷物干燥 v机械化收获需要机械化谷物干燥 v真正的优质大米需要机械化谷物干燥 v社会主义新农村建设需要机械化谷物干燥 v减少粮食损失，节省土地资源需要机械化谷 物干燥 二、机械干燥谷物的目的： v1有利于储藏：谷物的储藏时间一般需要在一年 左右，机械干燥均匀性好，有利于长期储藏。 v2可以抗拒自然灾害：在小麦收获季节，阴雨天 气较多，水稻收获季节气温偏低等，给自然晾晒带 来一定的困难，易造成谷物霉烂损失，采用机械干 燥可不受气候影响，减少损失。 v3可提高谷物品质：自然晾晒由于受到气候和场 地等制约，无法保证干

2、燥质量，采取低温循环式干 燥谷物，可以按照一定的规律，逐步去除谷物水分 ，提高谷物干燥质量。 三、干燥机发展历程 v日本50年代开始研制干燥机，初始需求是降低碎米率，提 高大米品质，目前日本机械化干燥比例达到91.8%。 v我国的粮食烘干技术研究始于解放初期，由仿制日本、苏 联的烘干机开始，当时仅在大型农场和粮库应用。 v70年代一些科研单位开始研制适合我国的中、小型烘干机 ，多用于农场生产连队和农村生产队。 v80年代开始烘干机的研制趋向多样化和小型化，如煤、气 烘干机、稻壳热源烘干机、固体燃料烘干机、太阳能烘干 机等。 v90年代开始外国独资或合资公司开始进入中国，先进机型 也开始普及，谷

3、物干燥技术逐步走向成熟。 四、干燥机种类 目前主要使用的干燥机有如下种类： v热风干燥机：燃油、煤、秸秆 v红外线干燥机 v太阳能干燥机 五、干燥技术基本知识 稻谷的组成与生理特点 v稻谷由糙米及颖壳等组成。颖壳重量约为整个稻谷重量的 20%，稻谷砻谷后除去颖壳即成糙米，糙米经精米加工装备 碾制后即成白米。在精制加工过程中，将去除粗糠及细糠， 前者含有果皮、淀粉、种皮及部分胚乳，后者有外胚乳、麦 质蛋白层及部分胚乳，故残存在白米中的胚芽成份已减少许 多。白米的主要成分为淀粉和少量的蛋白质、脂肪等。 v糙米主要由表皮、中果皮、种皮、脂质层、蛋白层、胚芽及 淀粉等组成。所含的主要成分按比例排列为：

4、淀粉、纤维、 脂肪，蛋白质等，其中淀粉含量最多；而蛋白质则在外层分 布最多，愈近内部，其成分愈少。故在白米中，脂肪含量反 而较少。 v谷物是一个具有生命特征的有机体，如果储存前谷物的含水 率没有达到安全标准或者谷物的含水率不均匀，或者储存条 件不佳，导致储存过程中谷物的温度和湿度上升，那么只要 满足一定条件，谷物就会发热，首先造成稻米食味和品质上 的下降。如果发热严重，稻谷就会产生霉变，造成形态上的 损失。 a.顶视图 b.底视图 c.正视图 d.侧视图 e.糙米 f.内 颖壳 g.外颖壳 h、i、j、k.秸柄 六、稻谷干燥的方法与原理 v谷物的干燥实际上是通过干燥介质不断带走 谷物表面水分的

5、过程。在干燥过程中，随着 稻谷表层水分的降低，稻谷内部的水分不断 向表层移动，直至介质无法从表层带走水分 ，稻谷内部与外部水分逐步达到平衡。 v常规的谷物干燥方法主要有自然干燥法、机械干燥法。到 目前为止，我国所产粮食约95%还是采用自然干燥方法进 行干燥。机械干燥装备的形式很多，而机械干燥又可以根 据所采用的不同干燥温度、不同干燥介质分成多种不同的 干燥加工工艺，如热风干燥、远红外干燥、太阳能干燥等 。 七、热风干燥机原理： v采取低温、谷物循环的方法，使干燥空气经过谷物 ，把谷物的表面水分带走，加热后的谷物通过循环 ，输送到储留部进行缓苏，使谷物内部的水分外溢 ，经过反复加热缓苏后，把谷物

6、水分降至储藏水分 。谷物在循环过程中，谷物循环速度可根据谷物量 设定（一般在一个小时左右循环一次），加热温度 是根据周围环境气温及谷物品种设定的，干燥机采 用了烘干工艺卡，自动控制加热温度，既把谷物品 种和烘干谷物量设定后，即可自动控制循环速度与 热风温度，设定准确，烘干的谷物水分均匀，不易 出现暴腰现象（暴腰多、出米率低、碎米多，煮饭 易烂）。 八、间隙干燥的方法 v欧美烘干机缓苏与烘干段比例为31，日本为 51。 九、谷物干燥的主要因素 v烘干三要素：温度、湿度、空气。 v热风温度过高：烘干速度快，但谷物易出现暴腰。 v周围空气湿度大：如在下雨天或空气湿度过大时，应尽量采 取通风干燥，燃烧

7、机不工作，等空气湿度减小后再进行加热 干燥。 干燥能力=排风量热量（热风温度） 耗油量=去水量10（KG），即一公斤柴油可去10KG水。 v过干燥易造成损失：如烘干1000t谷物时的不同干燥水分对 比： 项项目 水分15%13%差 干谷重（t）88286220 烘干时间时间 （h）20842500416 十、稻谷含水率及保存期限 v刚收获的谷物籽粒一般含水率较高，高含水 率的稻谷是不能直接加工或储存的。谷物含 水率的高低直接影响到谷物的干燥过程、储 存期限及稻米的品质。现代干燥技术的最主 要特征就是通过有效手段，精准地控制谷物 干燥的全过程，使之达到最佳品质状态。了 解和掌握干燥技术，首先应了

8、解一些基本概 念： （一）谷物的含水率 v谷物所含水分的高低一般用含水率表示。含水率又 分相对含水率和绝对含水率。 v相对含水率：设湿谷重量为Gs，干谷重量Gg，则 ： v 相对含水率 = v一般情况下，我们都使用相对含水率作为计算和检 测依据，所以我们在日常干燥工作或相关标准、资 料上所说的含水率就是相对含水率。 （二）水分对稻谷储存期限的影响 v对于粮食或种子，其储存期 的确定是以保证稻谷品质为 依据的。如种子要求发芽率 不低于90%，一般不同国家 和地区对粮食品质的要求不 同，所以存在一定的差异。 就江苏而言，粮食部门收购 的标准是水稻含水率要求低 于14.5%，小麦含水率要求低 于13

9、.5%，也就是粮食部门将 上述水分值作为安全储存水 分。事实上，谷物含水率对 安全储存时间长短的影响十 分明显。 稻谷含水率储藏期限 (15oC) 24%以上数小时 22%数小时1d 21%35d 20%10d 19%15d 18%1520d 17%2025d 16%30d 15%半年 14%1年 12%24年 （三）初始水分 v指稻谷干燥前的水分值（含水率）。一般情 况下初始水分的差异较大，即使在同一田块 ，不同时间收获也会有较大的差异。含水率 差异大的谷物干燥时要求干燥机有循环和合 理的干燥缓苏比来保证干燥后的谷物水分均 匀一致。 （四）终止水分 v是指经过干燥后的稻谷含水率数值。初始水

10、分不一的稻谷经过干燥后达到最终设定的水 分值，这个水分值一般为安全储存水分。达 到终止水分时，稻谷的含水率差异已经大幅 度缩小，按照国家标准，在稻谷达到安全储 存水分时干燥不均匀度应小于0.5%，目前性 能优良的干燥机可以将不均匀度差控制在 0.2%以内。 十一、干燥对谷物品质的影响 v如前所述，谷物的干燥过程是干燥介质不断带走谷物表面水 分的过程。所以谷物的干燥首先与干燥介质（空气）有关， 空气的相对含水率越低，其带走水分的能力越强，即干燥能 力越强；其次，如果增加干燥介质的流通速度，即增加风量 ，同样可以提高干燥能力；再次，通过提高干燥介质的温度 ，介质温度通过传导方式使谷温提升，使谷物中

11、的水分子运 动加快，谷物内部的水分加速向外移动，从而提高干燥能力 。为此我们将谷物干燥过程中的温度、风量和空气（介质） 湿度称为谷物干燥的三要素。 v同时温度、风量和空气湿度，也会对稻谷品质产生影响，这 里重点介绍干燥温度对稻米品质的影响。 （一）干燥温度对食味的影响 v高水分的稻谷在高温下干燥会使稻米的品质 变坏。含水率25%以上的稻谷在40以上的 温度干燥时，稻米中的葡萄糖还原糖增加， 同时影响稻米食味的酶的转化率减少，脂肪 和氨基酸从皮层和胚芽向胚乳外层转移，可 溶性糖类向胚乳层转移，新米的香味丢失， 粘性和柔韧性降低，食味下降。 （二）干燥温度对稻谷发芽率的影响 v谷物的生命力与干燥温

12、度密切相关。有生命的稻谷在适宜温 度条件下，吸收外界水分后，胚乳中所储存的物质就逐渐分 解向种子的生长部（胚芽）输送，当胚芽获得养料后就开始 破胸露白，继而发芽。高水分稻谷在干燥初期已经处于种芽 诱发状态，在此状态下采用高温快速降水，胚芽将被烧死， 稻谷就死亡。失去发芽能力的稻谷一旦储存时间过长，同样 会严重影响稻米食味和品质。因此高水分的稻谷（尤其是水 分超过25%时），不能采用高温干燥，一般先要用冷风干燥 ，以防诱发稻谷的发芽势。当稻谷含水率在25%以下时再点 燃干燥机的加热系统。 （三）干燥温度、干燥速度对谷物爆 腰率的影响 v在稻谷的干燥过程中，高水分谷粒内部的水分不断向外部移 动，如

13、果干燥温度过高，外部水分的蒸发过快，内层水分转 移速度跟不上，则内外层之间就会因较大的水分差异，从而 诱发应力集中现象，导致谷粒产生裂纹，这种裂纹俗称“爆 腰”。爆腰率的高低直接影响到稻米的重要指标：整精米率 。所以当遇高水分的稻谷干燥时，一定要按照说明书要求， 控制干燥温度。谷物的降水速度不宜过快，否则加工后碎米 率会增加。 十二、低温循环式干燥技术及装备 v低温循环式干燥技术是以 获得高品质稻米为主要目 标的现代智能机械化干燥 技术。低温循环式干燥机 在对稻谷进行干燥时确保 不损坏谷物生命特征的同 时对谷物进行合理的调制 ，使各项优质稻米指标保 持最佳状态。 十三、循环式干燥机的干燥过程

14、排粮筒 进 料 干燥部 水分仪均分机上搅龙 提升机 储留部 出 料 OK NO 热风加热稻谷使水 分子运动加快，同 时带走稻谷表面水 分子。 在电脑控制下在线定 时对谷物水分进行检 测，达到设定水分后 发出停机指令。 由计算机控制，按 照不同装载量确定 不同的加热与缓苏 比、循环速度。 也称缓苏部，缓苏 时间是加热时间的 45倍，谷物水分由 内部向外部移动。 使谷物 均匀分 布于干 燥机储 留部。 下搅龙 v低温循环式干燥机所谓的“低温”，是指用于干燥稻谷的介质 温度被控制在室温2025 范围内，在不同的季节或对不 同的干燥谷物，干燥热风温度是有差别的。 v计算机程序控制是低温循环式干燥机另一

15、个重要特征。采用 先进的计算机控制技术，通过控制核心部件控制箱（或 称控制柜）以及机器所配备的室温传感器、谷温传感器、风 压传感器、在线水分测定仪等设备，随时采集数据进行分析 ，随时调整干燥机的工作参数热风温度、循环速度，从 而可以精准地控制干燥速度和稻谷含水率的均匀性，防止在 干燥中有减弱稻谷生命特征的现象发生，同时还可以有效地 节省能源。 v对于初始水分差异较大（水分差异3%）或干燥精度要求很 高时，可以在干燥过程中增加调制工艺，可使最终水分差异 控制在0.2%以内。 十四、低温循环式干燥机的总体构造 除尘机 滚筒电机 排风电机 下搅龙电机 提升电机 排粮电机 十五、低温循环式干燥机主要部

16、件的 构造与原理 v（一）燃烧器构造与工作原理 v燃烧器由喷嘴、油泵、风机、可调风门、控制盒、点火电极、电机等零 部件组成,油泵产生的高压柴油由喷嘴雾状喷出，被点火电极生成的电火 花点燃，形成火焰加热空气。 1.燃烧头 2.燃烧头调节螺钉 3控制盒 4. 外壳 5.预热器 6. 光敏管 7.油电磁阀 8. 泵压力调节螺钉 9.自动风门挡板 10消音罩壳 11.油泵 12. 连接铰链 13.安装法兰 14. 法兰垫片 15.稳焰盘 v当干燥机控制箱确定干燥温度，并开始执行干燥指 令后，温度传感器一旦检测到热风温度低于设定温 度，总控箱就给燃烧器发出点火指令，此时风机、 油泵、电磁阀、点火器、光敏管在燃烧器控制盒的 统一控制下开始工作，油泵将油料吸入并通过高压 油管输送到喷油嘴。油泵输出端及油管内的油压， 一般为0.61.2MPa，此时通过喷油嘴喷出时，可以