谷物烘干机设计 任务书

所在专业审查意见：

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                                         年    月   日

文 献 综 述

1、本课题研究的意义

谷物干燥是谷物收获后的一个重要环节，因为收获时为了减少田间落粒损失都注意

适时收获，而适时收获的谷物其水分较大，如不及时干燥则必造成谷物霉烂变质。据统计，我国每年收获的粮食中由于干燥不及时而造成的霉烂损失达500～1000万屯，估计占全年谷物总产量的1.5%～3%;在南方梅雨季节较长的省份（江苏、浙江、安徽、湖北以及上海等），每年粮食霉烂损失高达10%左右，可见谷物干燥是一个不容忽视的问题。

我国各地的谷物干燥对象有所不同，南方的省份主要是干燥水稻，中原省份主要是干燥小麦和水稻，而北方省份主要则是主要干燥玉米、小麦个水稻。

北方省份由于气候寒冷除考虑一般鼓舞干燥外，还要注意种子水分大时不能安全越冬的问题，因为水分大时种子将遭受冻害，严重地降低发芽率，一次北方的种子（主要指玉米和水稻）要求在外界环境温度下降到零下5摄氏度之前必须干燥到安全水分（14%），以保其旺盛的生命力。

据调查我国几种主要谷物在收获时水分及其安全贮存的水分如表0—1

       表0—1  几种谷物收获时的水分及安全水分

从表中可看出，各种谷物在干燥中的要求江水幅度一般为5%～10%，个别的要求降水10%～20%。

2、国内外谷物干燥技术的发展概况

（一）国内情况

我国的谷物干燥（主要指机械干燥）始于50年代，50年代初引进了苏联的高温干燥机应用于生产，后参照该机型结构和原理自行设计了大型高温干燥塔，逐步应用在北方的粮食系统中。60～70年代各地自行设计了多种中、小型谷物干燥机，有定点干燥机厂生产，逐步推广到全国。70～80年代又自行设计了几种大、中型谷物干燥机，在粮食系统及国营农场中推广使用。全国各地拥有各种谷物干燥机近两万台，其中主要是中、小、大型干燥机约两千台左右。

目前我国的谷物干燥机主要以烟煤为热源，使用燃煤热风炉供热，以热风为介质进行干燥，对粮食无污染。少数谷物干燥机（主要在农场）采用柴油炉供热直接干燥，热效率较高，但对粮食有一定程度的污染。近年来我国谷物干燥技术发展较快，高等院校和研究部门所研究的新型干燥工艺逐步应用于生产，干燥机生产厂的新产品不断增多，产量在逐步扩大，电子计算机模拟分析也开始应用。

目前谷物干燥技术中引人注目的几个问题如下：

1. 目前 使用的燃煤热风炉使用寿命较短，热效率较低，应如何解决？

2. 我国南方的燃煤供应困难，燃油价格又较高，应如何选择能源问题？

3. 对北方高水份粮（如玉米，含水30%以上）的干燥应采用什么样的干燥原理与工艺？

4. 我国农村、农场和粮食系统（粮库）应怎样合理地布置谷物干燥点及网络？

（二）国外情况

国外较发达国家（美、俄、英、法、日等）的谷物干燥已有50多年的历史，大体经历了三个阶段，即50～60年代的谷物干燥机械化阶段;60～70年代的鼓舞干燥自动化阶段；70～80年代的谷物干燥提高干燥质量和降低干燥成本阶段。90年代主要是继续提高干燥质量、实现微机控制和微机管理阶段。但各国的现时情况亦有所不同。

1.美国：鼓舞干燥机在去哪过应用比较普遍，主要的机型有中、小型低温干燥仓及大、中兴高温干燥机，这些机器以干燥玉米和小麦为主要对象，以柴油（煤油）和液化石油气为热源，采用直接加热干燥。设备中一般具有：料位控制、风温控制及出粮水分控制系统。太阳能干燥机在美国开始应用，但由于设备投资大占地面积大等原因，目前应用不多。

   2.独联体：谷物干燥机应用比较普遍，大都成了工厂化生产，有较完善的自控系统，其谷物干燥机型以大、中型居多，为高温干燥方式。较普遍地应用干、湿粮混合加热干燥工艺（又称分流循环干燥工艺），具有一次降水幅度大、节能和提高干燥质量的优点。干燥中采用的热源是柴油和煤油，为直接加热干燥。

   3.日本：鼓舞干燥设备是从二次大战后发展起来的，主要发展适于干燥水稻的中、小型设备。机型有：小型固定床式谷物干燥机，中、小型循环式谷物干燥机及大型谷物干燥机等。采用热源是柴油和煤油，少量采用稻壳为燃料。在个干燥设备中大都装有较完善的自动控制系统，比较重视干燥质量

3、顺流式谷物干燥技术的特点及原理

   顺流谷物干燥技术是谷物干燥应应用最广泛的一项技术，顺流干燥是指热介质（热空气或炉气）与谷物共同从上向下流动，故称为顺流。其热介质首先与温度最低、水分最大的湿谷物进行接触，由于两者的温差较大，谷物温度迅速上升达到湿球温度，而介质温度随谷物温度的升高它本身的温度迅速下降，知道两者温度接近一致后，两者（介质温度和谷物温度）共同随着谷物水分的下降而下降，直到谷物流入缓苏段，此时热风变为低温饱和水蒸汽即废气（约50摄氏度左右），从废气角装管排出机体外。

   在干燥过程中，谷物受高温时间较短，而受中温时间较长，故其干燥效果好。为了提高干燥能力常采用高达200摄氏度以上的介质进行干燥，但谷物仍不过热，废气温度可以控制在50摄氏度左右，这是顺流式的一大优点。

   顺流干燥特点：可是用高温干燥热介质，单位耗气量和单位耗热量低，烘后谷物品质好，特别适于烘干水稻和玉米。

4、参考文献

[1]刘相东，于才渊，财德仁.常用工业干燥设备及应该用， 北京：化学工业出版社，2005

[2]王城芝.谷物干燥原理与谷物干燥机设计，哈尔滨：哈尔滨出版社.1996

[3]徐泽敏，殷勇光，吴文福，日本捣鼓干燥机械化发展研究，你哦个也机械化研究，2007（6）:210-212

[4]李长发，赵华海.日本的谷物干燥技术发展趋向.中国你哦工业化，2007，（10）：39-41

[5]吴文福，郑先哲，马中苏.谷物干燥储藏理论与技术.长春：吉林科学技术出版社，2001。

[6]王城芝，汪春等.干湿谷物混合干燥工艺与干燥参数的研究.农业机械学报1992.23（1）：63-68

[7]张正荣编.传热学.高等教育出版社.1985.

[8]曹崇文.谷物干燥数学模拟.北京：农业工程大学学报.1986

[9]梁俊英主编.粮食流通工程设计手册.郑州.河南科学技术出版社，1997.1107页

[10]戴天红，曹崇文.谷物干燥研究中的模糊数学方法.农业工程学报，1985

[11]安一禄等.干湿粮混合干燥的谷粒水分传递规律的研究.农机化研究，1993

[12]李士勇等.模糊控制和智能控制理论与应用.哈尔滨工业大学出版社，1990

本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）

1、 谷物干燥工艺的优化设计

  谷物干燥工艺的优化设计主要是指与以往干燥工艺不同的干、湿粮混合干燥的工艺方法，这种干燥工艺是以热风和干粮作为干燥介质对湿粮进行干燥（吸湿）的方法，按湿粮水分大小和去湿程度混入一定比例的干粮，使其混合粮否认平均水分达到一定值（一般是高于最终干后水分的2%～4%），经过一个流程的干燥后达到最终水分。这种干燥方法又称分流循环干燥法，因为作业时除有湿粮连续进入该干燥系统并有干粮不断从该系统排出外，在系统内部有一定量的混合粮进行循环干燥。

   干、湿粮混合干燥是属于较低温度的干燥，虽然进机的热风温度较高（100～200摄氏度），但其干燥时间较短（几分钟至十几分钟），因此粮食受热温度较低保持在35摄氏度左右，使粮食品质不受热损伤。干、湿粮混合干燥又是江水幅度大河高效、节能的干燥方法，当原粮（湿粮）水分大（高达30%以上）要求江水幅度高（16%以上）时，该干燥法可借助调节干、湿粮混合比的办法（使混合粮的平均水分保持不变）仍能一次降到安全水分（14%）.因此，这种干燥法特别适于高水分的玉米的干燥和较难降水的水稻干燥。

2、 本课题设计主要参数

顺流式干湿粮混合谷物干燥机，干燥能力15t/h谷物，降水5%，在环境温度为28摄氏度、相对湿度为60%条件下干燥，要求通风干燥后能使湿谷物含水19%降到14%（湿基）。考虑干燥成本及谷物干燥后所受污染问题采用比较传统的燃煤热风炉进行干燥。

研究方法

1.查阅相关资料，记录相关数据

2.了解国内谷物干燥机的发展状况

3.整理数据并选定设计方向

4.计算数据并用制图软件制出整体结构图

指导教师意见：

1．对“文献综述”的评语：