稻谷热泵干燥机的技术优势与发展现状

国家当前稻谷产后干燥方式多样,与燃油型、燃煤型稻谷干燥机相比,稻谷热泵干燥机节能高效。通过比对国内部分不同型号的稻谷热泵干燥机产品技术参数及性能,提出增加智能电气化设备融入、与其他干燥方式相结合、与冷藏装置配套组成加工冷藏一体化设备、研究开发地热和太阳能驱动热泵等方面建议。     

基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺研究

为保证稻谷干燥后品质、提高干燥效率,基于不同含水率稻谷的玻璃化转变温度,提出变温热风干燥工艺。采用三因素五水平中心组合试验方法,以稻谷温度、初始含水率和热风风速为影响因素,以稻谷爆腰指数、整精米率和干燥时间为评价指标,研究稻谷玻璃化转变温度、恒温和变温干燥特性,模拟解析稻谷干燥过程中传热传质规律,以5、10、15℃的变温幅度进行变温干燥试验。结果表明,稻谷玻璃化转变温度与其含水率呈负相关,恒温干燥最佳工艺参数为稻谷温度47℃、初始含水率22.0%、热风风速0.50 m/s,干燥后稻谷爆腰指数70、整精米率57.67%、干燥时间195 min;与恒温干燥相比,以5℃和10℃为变温幅度的变温干燥工艺,干燥后稻谷爆腰指数分别降低了20和10,整精米率提高12.6、7.7个百分点,干燥时间缩短30 min和60 min。研究表明,基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺明显改善了稻谷干燥后品质,提高了干燥效率。     

稻谷多场协同干燥系统设计与试验

为了提高稻谷的干燥效率、加快稻谷的干燥速率及改善稻谷的干燥品质,基于稻谷水分结合能的变化特征,设计了一种红外线热辐射、逆混流引风、多场协同干燥系统,能够强化稻谷表面传热,实现了闪蒸降温干燥,改善了稻谷干燥效果。试验结果表明:红外线热辐射和逆混流引风干燥可使稻谷的干燥温度较传统的横流干燥方法降低11℃,平均去水速率提高2倍以上,爆腰增率可控制在1%以下。研究结果为实现稻谷优质、高效、节能干燥和工艺装备开发提供了参考。     

稻谷固定床式深层干燥试验研究

以木反和通风板构建一台面积22．3m^2的固定床干燥机，采用燃油直接燃烧加热的方式对谷物进行干燥。在不同的热风温度、稻谷初始含水率及总厚度条件下，测定了稻谷干燥的均匀性、各层稻谷的温升曲线和干燥曲线，分析了干燥参数对干燥床性能的影响。研究表明：沿层厚方向存在显著的温度梯度，干燥逐层进行。热风温度越高、总厚度越大，分层干燥现象越明显。在定风量的条件下，热风温度要对干燥的热量消耗无明显影响；总厚度增加、稻谷初含水率降低，干燥的热量消耗呈降低趋势。     

稻谷薄层快速干燥工艺的试验

采用组合试验与正交试验结合的方法,研究了快速薄层干燥的温度、分段降水幅度、缓苏时间比对稻谷爆腰率的影响,提出保证干燥质量、降低能耗、节省干燥机有效工作时间的分段干燥工艺,即快速干燥-储藏或缓苏-快速干燥。对于高含水率的稻谷,建议采用分段快速组合干燥,每段降水幅度不宜超过8%,且第1次降水后的含水率宜为15.5%～18%。谷物第1次干燥温度50℃,降水幅度为6.3%,缓苏96h时,第2次快速干燥温度50～55℃,缓苏时间间隔不宜少于48h。第2次干燥温度50℃时,干燥的缓苏时间可显著缩短。     

对我国稻谷干燥的认识和设备开发

论文介绍了稻谷干燥的特点,我国稻谷干燥设备开发的情况、存在的问题和解决的建议,重点阐述了稻谷干燥过程中爆腰、缓苏和干燥速率等关键技术问题,简单论述了目前稻谷干燥技术的发展趋势和在我国实现稻谷干燥机械化的建议。     

稻谷变温均质干燥装置工艺优化与性能试验

为研究装置干燥均匀性和稻谷干燥特性,通过多因素试验,以干燥温度、滚筒倾角、滚筒转速为影响因素,以干燥时间和干燥速率为评价指标,考察指标对稻谷干燥特性的影响,分析不同干燥工艺对稻谷爆腰率的影响。试验结果表明,影响稻谷干燥时间和干燥速率的主次因素顺序为：干燥温度、滚筒倾角、滚筒转速,最优干燥工艺为干燥温度55℃、滚筒倾角2°、滚筒转速40r/min。验证试验通过含水率均匀度K判定,最佳干燥工艺参数为干燥温度55℃、滚筒倾角2°、滚筒转速60r/min。在此条件下,稻谷干燥时间为191min,干燥速率为0.036％/min,稻谷含水率均匀度为99.6%,稻谷干燥效果最优。研究结果可以为稻谷变温均质干燥装置研制和工艺制定提供参考。     

四向通风混流干燥段内稻谷流动特性研究——基于EDEM

针对四向通风混流干燥段内稻谷的流动特性，运用三维激光扫描方式提取稻谷几何尺寸，基于离散元法，应用EDEM软件对干燥段内稻谷的流动特性进行了数值模拟，并通过试验台的试验证明了仿真结果的准确性。仿真模拟及试验表明：仿真结果与稻谷实际流动情况基本一致，稻谷在四向通风混流干燥段内呈现空间S型轨迹差速流动，相邻角状管之间中心区域的稻谷流速最高，其值为0.036m/s。研究结果可为后期稻谷热风干燥段的结构优化设计提供重要参考。     

低温循环谷物干燥机的研制

为了解决稻谷不及时干燥造成稻谷霉烂变质的问题,提高稻谷品质,确定了低温循环谷物干燥机的总体结构方案,完成了缓苏储粮段、干燥段、卸粮段、斗式提升机等主要系统的设计计算,成功进行了稻谷干燥试验。通过稻谷干燥试验表明,每批次处理量为15 000 kg,干燥速率为0.9%/h,干燥能力为13.75 t%/h。该机具有降水幅度大、干燥均匀等特点,可适合干燥稻谷、小麦等作物。     

稻谷低温真空干燥的发展前景

高水分的稻谷必须立即干燥以防变质.稻谷的淀粉含量较高,在干燥过程中若干燥参数选择不当,易产生爆腰、整米率低和米品质食味下降等不利现象,因此需采用适宜的低温干燥工艺进行烘干.基于上述原因,分析了稻谷干燥的必要性及目前稻谷干燥的方法和特点,论述了国内外稻谷干燥的研究进展,比较了稻谷低温真空干燥与热风干燥的不同点,指出了低温真空干燥的发展优势.     

稻谷干燥爆腰的试验研究

稻谷干燥过程是一个复杂的热量交换和质量传递过程。稻谷干燥品质指标主要包括稻谷干燥终了的含水率和爆腰率。基于此概念,试验研究了不同干燥条件对稻谷爆腰率的影响。结果表明:采用控制干燥速度和避免过度干燥的方法,可以有效地降低稻谷爆腰率,提高稻谷干燥品质。     

稻谷机械化烘干技术简述

稻谷干燥是水稻生产中的重要组成部分,每年因未能及时干燥到安全存储含水率而造成的粮食霉变损失达到5％,自然晾晒已经不能满足稻谷干燥需求,稻谷机械化烘干需求日益增长.机械化干燥是提高稻谷烘干效率、均匀含水率、提升稻米口感的重要手段.本文通过阐述稻谷机械化干燥技术要点、目前国内主要稻谷烘干机型工作原理及其特点,为农业生产经营...     

地源热泵稻谷干燥机板翅换热器的设计与试验

针对稻谷干燥机作业成本过高和干燥后的物料品质差的问题,将地源热泵技术应用于稻谷干燥机,设计了一套板翅式换热器加热空气,计算得出芯体结构与技术参数,以降低单位作业量成本,提高干燥后的物料品质。试验研究表明:当环境温度为环境温度16℃、空气相对湿度53.2%时,地源热泵稻谷干燥机与燃油稻谷干燥机的稻谷含水率降低速率无明显区别,稻谷干燥性能可达到同等效果;地源热泵稻谷干燥机干燥稻谷的单位作业量成本0.040 7元,而燃油稻谷干燥机干燥稻谷的单位作业量成本为0.190 5元,单位作业量成本明显降低;地源热泵稻谷干燥机的稻谷干燥不均度干燥前后降低幅度0.40%小于燃油稻谷干燥机的0.72%;地源热泵稻谷干燥机的破损率增加值0.16%,小于燃油稻谷干燥机的0.31%,地源热泵稻谷干燥机的爆腰率增加值2.0%,小于燃油稻谷干燥机的3.0%,干燥后的物料品质明显提高。     

石墨烯低温远红外辐射干燥稻谷干燥特性与品质研究

为研究稻谷的石墨烯低温远红外干燥特性及其对稻谷干燥品质的影响,以辐射温度、排粮流量和除湿风量为影响因素,以整精米率和应力裂纹指数增值为评价指标,用自制的循环式石墨烯低温远红外干燥机进行稻谷干燥试验,通过BBD（Box-Behnken设计）响应面法,分析了低温远红外干燥对稻谷干燥品质的影响以及工艺参数优化。结果表明：影响稻谷干燥特性和品质的最主要因素是辐射温度,其次是排粮流量和除湿风量。随着辐射温度的升高,稻谷干燥速率和应力裂纹指数增值逐步增大,整精米率则逐步降低。与同温度的热风干燥相比,石墨烯低温远红外干燥平均干燥速率和干燥品质均有显著提高。经优化后,稻谷最佳石墨烯低温远红外干燥工艺条件为：辐射温度43℃、排粮流量4kg/min、除湿风量193m3/h,此时应力裂纹指数增值为9,整精米率为79.75%,稻谷干燥品质最佳。这说明利用石墨烯低温远红外干燥稻谷,可以明显提高干燥速率并改善稻谷干燥品质。     

热泵干燥机干燥稻谷的试验研究

采用热泵干燥机对稻谷进行了干燥研究,选用不同的原始水分、干燥温度与不同的表面风速,比较热泵干燥前后稻谷水分、发芽率、爆腰率的变化,力求找出在保证稻谷的食用品质前提下最佳的热泵干燥条件,为热泵干燥机在稻谷干燥方面的应用提供参考。     

稻谷的滚筒式气体射流冲击干燥实验研究

将滚筒式气体射流冲击干燥机应用于稻谷干燥,主要研究风温、风速及滚筒转速对稻谷干燥速率、发芽率和爆腰率的影响。结果表明:稻谷的滚筒式气体射流冲击干燥属于降速干燥,且风温对干燥速率、发芽率和爆腰率的影响显著,风速对发芽率影响明显,滚筒转速对干燥速率和干燥后稻谷的品质影响不显著。研究给出了合理的干燥工艺参数:稻谷的滚筒式气体射流冲击干燥较为合理的风温为60℃,风速为23m/s,滚筒转速为3. 5r/min。本研究为稻谷快速、优质干燥提供了一种新型的技术与装置支持。     

稻谷含水率分布及变化规律

利用计算机和单粒水分测定装置,测定稻谷干燥、缓苏、混合过程中稻谷的含水率分布,研究了稻谷与稻谷、稻谷与介质之间的水分交换机理和宏观运动规律。结果表明,在干燥初始阶段,如果谷层较厚或风量较小,高湿稻谷含水率偏差可能会随着干燥过程的进行而有增大的趋势,但最终的稻谷含水率趋向一致,加大风量可以提高干燥的均匀性;干湿稻谷混合后,稻谷含水率偏差随着混合时间的增加,按指数规律减小,稻谷的平均含水率越低,混合后的含水率偏差就越小。     

稻谷热风、微波干燥品质与玻璃化转变研究

以函数拟合、近红外检测及发芽率测定,研究稻谷热风、微波干燥的去水性能及其蛋白质、直链淀粉含量与出芽品质;结合TG/DSC测试,探讨2种热源干燥稻谷的玻璃化转变对其干燥后品质的影响。结果表明:以对数函数拟合稻谷热风、微波干燥去水性能的准确度高;经2种热源干燥稻谷的蛋白质、淀粉含量过程差异不显著;但热风干燥稻谷初期蛋白质含量差异明显。鲜稻谷发芽率显著低于其经热风、微波干燥后的发芽率,三者分别为0.65±0.19、0.93±0.03、0.77±0.02。随含水率降低,经热风、微波干燥稻谷的热重损失与热流则呈不同趋势变化,二者中点温度均减小,综合影响干谷品质。     

稻谷收获、干燥和仓储节粮减损技术Technology of saving grain and reducing loss for paddy harvesting, drying and storage 潘保利、潘久君

稻谷收获、干燥和储藏是收获后处理的三个重要环节,是粮食安全生产的重要国策,这三个环节不是独立事项,互有关联,前者影响后者。在实际生产中很多生产者不在最佳时期收获水稻,少部分割晒提早收获,大部分为好脱粒而在完熟初期后期收获,北方还有在下霜后收获；南方稻谷干燥前在场地上堆放,时间一长就会霉变和腐烂；稻谷常温通风储藏,高温高湿天气易使仓内稻谷发热、结顶、病虫害等。这些传统的方式都会不同程度的造成稻谷损失和营养损失。所以本文重点对我国稻谷收获、干燥和储藏三个环节的现存问题和节粮减损的具体措施,提出新的科学合理的建议和方法,供研究探讨和逐步实施,以促进三个生产环节的技术进步,使稻谷的损失降至最小。     

稻谷平床式深层干燥的均匀性研究

在一台平床干燥机上，进行稻谷深层干燥试验，研究各种层厚下，热风风量、稻谷温度和稻谷含水率沿平床表面的分布规律以及稻谷温度和稻谷含水率沿层厚方向的分布状况，结果表明：沿平床表面，风量、稻谷温度和含水率的分布明显不均。增加稻谷层厚，保持层厚均匀可以显著改革这种不均匀性。沿层厚方向，稻谷温度和含水率明显分层。当谷层过厚，底层稻谷过度干燥而表层稻谷却得不到有效干燥。