[農(nóng)業(yè)]玉米烘干技術(shù)及裝備的現(xiàn)狀和發(fā)展設(shè)想

1、.玉米烘干技術(shù)及裝備的現(xiàn)狀和發(fā)展設(shè)想裝備, 玉米, 烘干, 技術(shù), 設(shè)想0 前言玉米其產(chǎn)量約占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的25%。東北地區(qū)是我國(guó)玉米主產(chǎn)區(qū)之一，年總產(chǎn)量約占全 國(guó)玉米總產(chǎn)量的35%。東北地區(qū)的玉米多屬于秋糧晚熟品種，玉米收獲入庭院的水分普遍在2 8%35%之間，收購(gòu)入庫(kù)時(shí)玉米水分平均仍在23%30%之間。由于地區(qū)自然氣候特點(diǎn)，上凍 時(shí)間早，這些高水分玉米來(lái)不及自然晾曬，主要依靠機(jī)械烘干方式將玉米水分降到14%以下 ，以達(dá)到安全儲(chǔ)藏的要求。由于采用機(jī)械烘干降水方式具有方便快捷、節(jié)省大量人力、減少 糧食產(chǎn)后損耗、不受氣候限制等優(yōu)點(diǎn)，使得糧食烘干機(jī)在全國(guó)范圍、尤其在本地區(qū)內(nèi)得到普 遍發(fā)展。據(jù)調(diào)查

2、統(tǒng)計(jì)，東北四省區(qū)現(xiàn)有各式糧食干燥機(jī)約2 000臺(tái)，我們利用兩個(gè)月的時(shí)間 對(duì) 東北四省區(qū)糧食烘干的現(xiàn)狀進(jìn)行實(shí)地考察，并對(duì)烘后糧食品質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定分析。通過(guò) 詳細(xì)調(diào)查和測(cè)定分析，我們發(fā)現(xiàn)目前這些糧食烘干機(jī)在生產(chǎn)應(yīng)用中不同程度地存在著一些問(wèn) 題，如烘干機(jī)性能較差、烘后糧食品質(zhì)下降等問(wèn)題。對(duì)此，我們根據(jù)我國(guó)糧食烘干長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展 的需要，提出從以數(shù)量為主向以質(zhì)量為主轉(zhuǎn)變，具體看法與建議如下。1 烘干過(guò)程中存在的問(wèn)題1 1 現(xiàn)有糧食烘干系統(tǒng)存在著一些問(wèn)題糧食烘干塔結(jié)構(gòu)不合理，干燥室內(nèi)糧食受熱存有死角，干燥介質(zhì)究竟采用何種方式與糧食 進(jìn)行熱交換效果更好還有待于研究，現(xiàn)有糧食的 進(jìn)、出方式極易造成糧食的破損等

3、等。特別是現(xiàn)有糧食烘干機(jī)的干燥風(fēng)機(jī)大都置于換熱器之 后、干燥機(jī)之前，該種工藝布置因高溫介質(zhì)流經(jīng)風(fēng)機(jī)，不但使得風(fēng)機(jī)材質(zhì)相應(yīng)提高，加大了 成本，而且還由于高溫介質(zhì)的膨脹，使得需要相同氣體流量就得加大風(fēng)機(jī)型號(hào)，從而增加動(dòng) 力，同時(shí)，由于換熱器內(nèi)部為負(fù)壓運(yùn)行，經(jīng)常因燃燒設(shè)備燒壞而將高溫?zé)煔夂突鹦俏牍艿?，造成了干燥機(jī)的火災(zāi)隱患，并產(chǎn)生焦糊粒，使糧食質(zhì)量受到影響，不利于糧食干燥機(jī)的安 全生產(chǎn)。1 2 多數(shù)糧食烘干機(jī)的性能和質(zhì)量不高隨著糧食形勢(shì)的發(fā)展和變化，蒸汽烘干塔逐漸被淘汰，熱風(fēng)式糧食烘干機(jī)成為主流機(jī)型。 雖 然糧食烘干機(jī)已在許多方面有了革新，但新建的糧食烘干機(jī)絕大多數(shù)是低水平的重復(fù)建設(shè)， 應(yīng)用高新

4、技術(shù)的糧食烘干機(jī)為數(shù)很少。由于缺乏必要的設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法對(duì)生產(chǎn)廠(chǎng)家進(jìn) 行規(guī)范生產(chǎn)，也無(wú)法對(duì)各家的糧食烘干設(shè)備進(jìn)行公平、公正的考核，造成了只注重烘干能力 、忽視產(chǎn)品質(zhì)量、甚至“以次充好”的不良現(xiàn)象，從而導(dǎo)致干燥后糧食品質(zhì)嚴(yán)重下降，對(duì)糧 食的儲(chǔ)藏保管、后續(xù)加工和工業(yè)用糧等方面造成很大的影響，并且無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)糧食烘干設(shè) 備產(chǎn)品的更新?lián)Q代的設(shè)想。1 3 國(guó)內(nèi)糧食烘干機(jī)自動(dòng)控制水平較低糧食烘干自動(dòng)控制系統(tǒng)的重點(diǎn)是糧食水分的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、干燥介質(zhì)溫度自動(dòng)控制和排糧速度的 自動(dòng)調(diào)節(jié)。目前，國(guó)內(nèi)常用的控制方法僅僅是利用在線(xiàn)濕度傳感器測(cè)定排糧口物料實(shí)際水分 含量，與給定的水分含量目標(biāo)值進(jìn)行比較，并將此差值反饋給

5、計(jì)算機(jī)，通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)整排 糧速度來(lái)確保排糧口物料水分含量接近水分含量目標(biāo)值。但是由于現(xiàn)有的在線(xiàn)濕度傳感器和 排糧口調(diào)速裝置的實(shí)際性能較差、準(zhǔn)確率較低，與實(shí)際的情況產(chǎn)生很大偏差，使得干燥出來(lái) 的糧食水分不均勻度增大；再加上當(dāng)測(cè)出糧食水分后再反饋到控制系統(tǒng)需滯后很長(zhǎng)一段時(shí)間 ，會(huì)引起控制系統(tǒng)的嚴(yán)重震蕩，難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定地控制，造成系統(tǒng)事故率較高。由于上述原因 ，大大影響了這種自控系統(tǒng)的實(shí)際效果，不但人為的造成了糧食烘干機(jī)處理量的不穩(wěn)定和能 源的浪費(fèi)，而且還不利于保證糧食的干燥品質(zhì)，無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)的實(shí)際需要，多數(shù)糧食烘干自 動(dòng)控制系統(tǒng)已成為擺設(shè)。1 4 糧食烘干技術(shù)參數(shù)的設(shè)定不科學(xué)糧食烘干技術(shù)及裝備的研

6、究和開(kāi)發(fā)迄今已有20多年，但由于糧食干燥機(jī)理的基礎(chǔ)性研究比較 薄弱，造成理論與實(shí)踐相脫節(jié)，特別是未對(duì)不同品種、不同水分和成熟度的熱變性方面進(jìn)行 深入的研究，以致對(duì)干燥介質(zhì)溫度和流量、糧食停留時(shí)間、緩蘇時(shí)間、冷卻的風(fēng)量和時(shí)間等 主要烘干技術(shù)參數(shù)，無(wú)法進(jìn)行科學(xué)合理的確定。致使糧食在烘干過(guò)程中，沒(méi)有科學(xué)的依據(jù)進(jìn) 行進(jìn)、出糧速度和熱風(fēng)溫度調(diào)整，也無(wú)法控制合理的糧食流量和介質(zhì)溫度，造成糧食烘后品 質(zhì)變化較大，嚴(yán)重影響了糧食烘后質(zhì)量的穩(wěn)定性。1 5 糧食烘干技術(shù)性能考核標(biāo)準(zhǔn)不合理由于對(duì)現(xiàn)有的糧食烘干機(jī)的性能考核主要依據(jù)糧食烘干技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（GB697086）和糧 食烘干機(jī)實(shí)驗(yàn)方法（GB 887688），這些標(biāo)

7、準(zhǔn)制定的時(shí)間較早，在很多方面比較粗略， 一些方面的內(nèi)容較為陳舊和過(guò)于簡(jiǎn)單。加之各糧食烘干機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家和用戶(hù)對(duì)糧食烘干機(jī)的技 術(shù)性能的認(rèn)識(shí)和理解上存在差異，很難對(duì)糧食烘干機(jī)進(jìn)行正確技術(shù)性能的比較和客觀(guān)的評(píng)價(jià) 。例如干燥成本作為衡量糧食干燥機(jī)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，但由于各地區(qū)的煤價(jià)、電價(jià)和勞 動(dòng)力價(jià)格不一樣，每個(gè)糧庫(kù)在糧食干燥各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的費(fèi)用和設(shè)備折舊也不一樣，而這些均是 應(yīng)當(dāng)用來(lái)計(jì)算干燥成本的，由于缺乏可比性，從而造成很難對(duì)不同地區(qū)糧食烘干機(jī)實(shí)際的技 術(shù)性能進(jìn)行正確地比較。1 6 現(xiàn)有糧食烘干技術(shù)造成的污染較嚴(yán)重我國(guó)現(xiàn)有糧食干燥機(jī)的熱源主要是以燃燒原煤為主，這些原煤多數(shù)未經(jīng)任何處理，在手燒爐 或機(jī)燒

8、爐中燃燒時(shí)，均會(huì)造成能源利用率較低、對(duì)糧食和空氣污染較嚴(yán)重的不良后果。1 7 糧食烘干過(guò)程管理粗放、操作不規(guī)范由于多數(shù)基層糧食烘干機(jī)的操作人員素質(zhì)較低、技術(shù)水平和責(zé)任心較差，不嚴(yán)格按照糧食烘 干機(jī)的使用說(shuō)明和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行正確操作，有的甚至對(duì)帶冰、雪的糧食不經(jīng)過(guò)任何處理，直 接進(jìn)入烘干機(jī)進(jìn)行干燥，嚴(yán)重影響了糧食烘干機(jī)的實(shí)際性能；加之東北地區(qū)地域廣大、玉米 品種繁雜、 “混收混存”的現(xiàn)象較為嚴(yán)重等客觀(guān)原因，由于操作人員在烘干前不對(duì)品種、 等級(jí)、水分含量、霉變程度等糧食的實(shí)際情況進(jìn)行全面了解，只是簡(jiǎn)單的進(jìn)行烘干，從而對(duì) 烘后糧食的安全儲(chǔ)藏造成了很大隱患。 我們對(duì)遼寧省部分收納庫(kù)1999年新收玉米的烘

9、干情況進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，并對(duì)烘后玉米的各項(xiàng) 質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定分析。對(duì)烘干前后玉米的純糧率、不完善粒總量及其組成等各項(xiàng)指標(biāo) 進(jìn)行了對(duì)比，詳見(jiàn)表1。對(duì)烘干前后玉米的發(fā)芽率、脂肪酸值、品嘗評(píng)分值等儲(chǔ)糧品質(zhì)等 各項(xiàng)控制指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比，詳見(jiàn)表2。 由表1可知：烘后玉米的純糧率普遍比烘干前有所下降，平均下降了0 99%，其中最大 相差了2 8%。特別是，烘后糧食中的烘?zhèn)徒购：枯^高，平均為4 0%和2 6%，分別 占不完善?？偭康?1%和20%。由表2可知：烘后玉米的發(fā)芽率顯著降低、脂肪酸值明顯升高 、品嘗評(píng)分值有所降低，這說(shuō)明烘后玉米的品質(zhì)均有所降低，其中有生命力的糧粒明顯減少 ，玉米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)普遍變

10、劣，按照1999年頒布的糧油儲(chǔ)存品質(zhì)判定規(guī)則（試行）的有關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)，烘后的玉米只能劃入“不宜存”的糧食之列。 可以說(shuō)，由于烘干過(guò)程中存在著上述諸多問(wèn)題，嚴(yán)重影響了糧食的烘后質(zhì)量，已成為造成產(chǎn) 后糧食降等的主要原因之一，并造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。以遼寧省為例，全省每年需烘干 高水分玉米60億kg，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，其中80%的玉米在烘后都要從上一等降到下一等，若差 價(jià)計(jì)為0 04元/kg，則每年將損失1 92億元。另外，我們通過(guò)對(duì)烘后玉米水分含量抽查檢 驗(yàn)發(fā) 現(xiàn)，由于糧食烘干機(jī)實(shí)際生產(chǎn)性能較差，造成烘后玉米的水分差異較大，其中烘后玉米水分 含量高于16%和低于11%的糧食數(shù)量分別占烘干玉米總量的15%左

11、右。水分嚴(yán)重超過(guò)安全水 分標(biāo)準(zhǔn)的玉米只能進(jìn)行二次干燥或自然晾曬以除去多余的水分，使烘干成本上升，并造成一 定的浪費(fèi)；而水分明顯低于安全水分標(biāo)準(zhǔn)的糧食，引起糧食無(wú)形中減量，也造成了一定的經(jīng) 濟(jì)損失。若再進(jìn)一步考慮到這些烘后糧食由于質(zhì)量的不穩(wěn)定因素，這些已被列入“不宜存” 的糧食極易造成陳化加速等不良變化，縮短了糧食的正常輪換周期，造成的損失將更加嚴(yán)重 。表1 烘干前、后玉米的純糧率、不完善粒情況調(diào)查表表2 烘干前、后玉米品質(zhì)指標(biāo)情況調(diào)查表2 提高糧食烘干技術(shù)及裝備水平的設(shè)想及建議2 1 盡快完善和修訂糧食烘干技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范糧食烘干機(jī)的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)在認(rèn)真總結(jié)現(xiàn)有糧食烘干技術(shù)和裝備應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)和教

12、訓(xùn)的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)外的先進(jìn)經(jīng) 驗(yàn)，并結(jié)合多年生產(chǎn)實(shí)踐，組織有關(guān)專(zhuān)家詳細(xì)論證，客觀(guān)、科學(xué)地完善和修訂現(xiàn)有的糧食烘 干技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我們認(rèn)為在完善和修訂糧食烘干技術(shù)新標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)著重考慮如下主要性能指標(biāo)： （1）烘干品種和品種適應(yīng)范圍；（2）可適于正常生產(chǎn)作業(yè)的環(huán)境條件；（3）保證品質(zhì)前 提下的合理降水幅度；（4）烘干質(zhì)量（破碎、烘?zhèn)徒购┑南薅ㄖ笜?biāo)；（5）烘干機(jī)自動(dòng) 控制方式和水平；（6）設(shè)備的可靠性（故障率、安全性能）；（7）設(shè)備的單位造價(jià)、作業(yè) 成本和熱耗指標(biāo)；（8）空氣污染（煙氣排放）、粉塵與噪音是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。對(duì)現(xiàn)有 的糧食烘干技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完善和修訂，一方面，可對(duì)糧食烘干機(jī)的生產(chǎn)廠(chǎng)家進(jìn)行規(guī)范設(shè)

13、計(jì)和制造 ，另一方面，可對(duì)各家的糧食烘干設(shè)備進(jìn)行公平、公正的考核。在此基礎(chǔ)上，可對(duì)符合技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)廠(chǎng)家發(fā)放生產(chǎn)許可證，從而加強(qiáng)對(duì)糧食烘干機(jī)市場(chǎng)的管理，杜絕“無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)”、 “以次充好”等不良現(xiàn)象的發(fā)生。2 2 加快對(duì)糧食烘干自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)，切實(shí)提高糧食烘干機(jī)的控制水平由于糧食干燥過(guò)程中可變參數(shù)較多，我們既要保證糧食的烘干質(zhì)量，同時(shí)又要簡(jiǎn)化自動(dòng)控制 系統(tǒng)，因此，糧食烘干自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)難度較大。我們應(yīng)抓住其中的主要參數(shù)， 如糧食進(jìn)出水分含量、出入口溫度等，可首先在現(xiàn)有糧食烘干機(jī)自動(dòng)控制方式的基礎(chǔ)上，努 力提高關(guān)鍵裝置（如在線(xiàn)濕度傳感器、排糧口調(diào)速裝置等）的質(zhì)量和性能，開(kāi)發(fā)符合

14、我國(guó)國(guó) 情的糧食烘干自動(dòng)控制系統(tǒng)。與此同時(shí)，我們還應(yīng)借鑒國(guó)外先進(jìn)的糧食烘干自動(dòng)控制技術(shù)， 如國(guó)際上較為流行的自控方式是通過(guò)測(cè)量干燥廢汽流量和溫濕度進(jìn)而調(diào)整進(jìn)入干燥機(jī)的熱量 ，以實(shí)現(xiàn)對(duì)糧食干燥的自動(dòng)控制。通過(guò)合理的消化吸收和引進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)內(nèi)糧食烘干機(jī)的 糧食進(jìn)出水分和溫度及流量、干燥介質(zhì)溫度和流量等進(jìn)行多方位控制，研制開(kāi)發(fā)出高性能 、智能化的糧食烘干自動(dòng)控制。2 3 根據(jù)糧食的實(shí)際情況和市場(chǎng)需求，合理確定糧食烘干技術(shù)參數(shù)，確保糧食烘后質(zhì)量在烘干前應(yīng)嚴(yán)格按不同的品種、等級(jí)、籽粒大小、水分含量等差別進(jìn)行分類(lèi)保管，杜絕“混 收混存”現(xiàn)象，在烘干時(shí)應(yīng)全面了解需烘干糧食的實(shí)際情況，并根椐烘后糧食的市場(chǎng)需求， 客觀(guān)合理的研究確定干燥介質(zhì)溫度、流量、停留時(shí)間、緩蘇時(shí)間、冷卻后風(fēng)量和時(shí)間等糧食 烘干技術(shù)參數(shù)，以確保糧食烘后品質(zhì)