粮食干燥机的技术现状与发展趋势分析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
粮食干燥机的技术现状与发展趋势分析
摘要:在粮食生产、储运等环节中,粮食干燥机发挥着十分重要的作用,成
为当下农业发展的主要设备。
本文基于粮食干燥机的运作原理、国内外技术发展
现状分析,提出了相应的发展对策,展望了未来粮食干燥剂的发展趋势,为今后
国内粮食干燥机的发展提供理论支持。
关键词:粮食干燥剂;技术现状;发展趋势
1、工作原理
粮食干燥通常采用循环式干燥或连续式干燥2种方法,循环干燥法主要指通
过顺流、逆流、混流循环的方式进行,有效控制烘干室的温度,以保证农作物的
品质。
粮食经过清洗和选良之后,通过提升设备将粮食运送至干燥机粮食储存段,干燥机粮食上料系统自动控制上粮,系统内热风流动与粮食反方向运行,形成错流,实现粮食预热、反转、干燥、冷却的全过程。
该方法能够使粮食作物与气流
充分接触,干燥过程中,碎粒较少,能够有效保证农作物原有品质不发生变化,
干燥速度较快,干燥后的粮食作物降温后,通过排料段胶带输送机排出。
连续式
干燥法是农作物从干燥机的顶部连续地注入到最顶层的加热盘表面,在机械作用下,一边搅拌,一边向前不断移动,然后农作物从第1层掉落到第2层、第3层
最终经过干燥后的农作物从干燥机的底部卸料口排出,获得合格的干燥成品。
2、技术发展现状
2.1国内发展现状
国内的粮食产量远高于国外,粮食干燥机的需求量也大于国外,但是国内干
燥机制造技术起步相对国外较晚,最初的粮食干燥机基本需要靠苏联等国家进口
引进。
20世纪70年代以后,才开始参考国外的粮食干燥机和控制系统,开始研
制中小型的粮食干燥机。
一直到20世纪80年代,虽然粮食干燥多数都采用机械
化操作,但是粮食干燥机的自动化程度相对较低,多数需要靠手动操作和人工判
断粮食水分来进行粮食的烘干。
20世纪90年代后,粮食干燥机的自动化程度得
到提升,由东北农业大学、吉林工业大学、黑龙江农业机械工程科学研究院等科
研单位开始将粮食干燥机的自动化程度提高的同时,还注重提高粮食干燥的效率
和品质。
近年来,国内粮食干燥机与国外相比,技术水平在不断拉近,但是相比
较于国外,国内粮食干燥机的发展有以下特点。
2.1.1制造工艺相对落后
由于我国早期参与粮食生产作业的人员大多数为农民,基本靠人工晾晒实现
粮食干燥,再加上我国在机械化方面的研究比国外晚,导致粮食干燥机相比较国
外机械化程度低、设备的稳定性差、烘干工艺合理性较低、粮食烘干效率低、烘
干成本高。
2.1.2自动化水平相对较低
我国不仅机械化水平落后,同时由于电子技术、自动控制理论、信息化和智
能化的研究起步均晚于国外,国内粮食干燥机与同时期国外相比,控制精度低、
稳定性差、检测技术落后、控制参数优化空间大。
2.1.3相关行业标准不完善
由于我国粮食产地分布较广,每个产粮地的粮食质量不同、环境差异较大,
因此目前的粮食干燥机在不同地区的控制参数差别较大、操作人员水平参差不齐、统一性差。
2.2国外发展现状
20世纪50年代开始,一些发达国家随着机械技术的发展,研究者开始将机
械制造技术应用在粮食干燥领域,研制出可以替代人工操作的粮食干燥机,实现
粮食干燥机的机械化。
20世纪60—70年代,粮食干燥机在国外得到推广,并且
研究者还将电子技术、自动控制技术运用到粮食干燥机领域中,粮食干燥机的自
动化程度越来越高,很大程度地节省了人工,提升了生产效率。
20世纪80年代
开始,在自动化程度已经很高的情况下,人们开始投身于研究粮食干燥以后的品
质和降低干燥机运行成本,优化自动控制过程中的PID参数,采用模糊控制等先
进控制理论应用于粮食干燥机的控制系统中,远程控制、互联网等技术也在粮食
干燥领域中得到了较高水平的应用。
根据国外粮食干燥机的发展历程可以看出,
国外的粮食干燥机主要特点:理论与实践相结合,国外的研究者会将最先进的技
术运用在粮食干燥机的控制系统中,同时为了提高烘干后的粮食品质、增加烘干
效率、降低烘干成本,在多年的粮食干燥的生产和试验中总结不断优化控制参数;机械化、自动化、智能化、信息化水平较高,由于发达国家的机械化、自动化、
智能化和信息化等制造技术起步较早,发展较快,理论研究较先进,同时,经过
多年来的试验研究,不断优化控制参数,使粮食干燥效率和产能都得到大幅度提升,因此国外的粮食干燥机比同时期国内的整体技术水平高
3、对发展粮食干燥技术装备的建议
3.1大力提高粮食干燥技术装备的研发和制造水平
粮食干燥的研发涉及干燥工艺和装备,干燥工艺需要综合考虑粮食品种、数量、干燥前后状态等因素,是确保粮食干燥过程顺利进行的理论基础,而粮食干
燥装备的整体设计不仅需要满足干燥工艺的要求,确保干燥后的粮食不减等,还
要考虑装备的安全性、可靠性等性能指标和经济效益。
粮食干燥装备使用前需要
现场安装调试,良好的制造质量不仅能够保证安装和验收的顺利进行,更有利于
用户在有限的干燥季节内充分发挥干燥设备的生产能力,同时延长设备的使用年限,减轻企业的售后服务成本。
3.2科学引导干燥技术装备的选用
根据粮食种类、数量、收获后含水率的差别,不同地区的使用者对粮食干燥
技术装备的需求存在差异。
在干燥玉米籽粒时,通常会选择连续式粮食干燥机,
以快速大幅度降低玉米籽粒含水率,一次性干燥即可达到适宜的含水率,易于粮
食贮存。
而干燥稻谷时,由于稻谷高温干燥时爆腰率高,所以通常使用批式循环
粮食干燥机进行干燥。
此外,干燥装备的处理量和干燥能力也是用户选择时考虑
的重要指标,用户应根据不同需求选择适宜处理量的干燥设备。
如果不能引导用
户选用适宜的干燥技术装备,则难以满足用户的需求。
3.3持续营造健康稳定的市场和政策环境
用户选择干燥装备对粮食进行干燥,出发点在于其能够保持粮食品质,为用
户带来经济效益。
在健康的粮食市场环境下,粮食价格较为稳定,干燥后的粮食
由于含水率低、品质良好,在市场上流通能够获得良好的收益,这会进一步促进
农民使用干燥技术装备,而适度规模经营的农业生产方式更能凸显干燥技术装备
的优势。
由于粮食干燥装备的价格较高,在农民选购干燥装备时,购置补贴和金
融支持等优惠政策的有效实施,能够支持农民购买干燥装备的需求,提高我国粮
食干燥机械化水平。
4、国内粮食干燥机发展趋势
随着粮食产量的不断增长和储藏需要、粮食市场价格的变动、粮食加工企业
的不断增多,及粮农卖粮习惯的改变,使得粮食干燥设备的需求量逐渐增加。
我
国的粮食干燥技术未来的发展趋势主要包括:1)逐步取消靠生物质能直接加热
的干燥方法,使用对环境无污染的新型燃料作为干燥机的热量来源;2)采用多
种检测粮食水分的方法对粮食干燥机实现精准控制;3)采用智能控制系统,减
少人力和劳动力成本;4)完善干燥机的除尘系统,使干燥机变得更加环保;5)
采用在线检测粮食水分技术,对粮食水分准确检测,研发探索新方法,研制误差小、精度高、稳定性高、能够实现在线检测的粮食水分检测装置。
随着国内对粮
食安全储藏的重视程度加强,近年来很多企业相继进入干燥设备行业,使得干燥
设备质量良莠不齐。
对此,应通过制定相关行业标准,规范粮食干燥机的生产制
造水平。
提高自动化控制技术自主创新能力,有效促进粮食干燥机械的全程化、
全面化、规范化、自动化,加快粮食干燥行业更好更快地发展。
总结
随着农业现代化进程的发展,粮食干燥机必然会有广阔市场前景,发展潜力
巨大。
根据我国南北方对粮食干燥机需求的差异,应进一步研发高水平、高智能、规范化、多样化、适用性强的粮食干燥机,解决我国粮食干燥问题,从而改善我
国粮食品质,提高我国粮食干燥机在国际市场的竞争力。
参考文献
[1]刘攀,张虎,张玉龙,梁里鹏.粮食干燥机的现状及发展趋势[J].现代农业装备,2019,40(03):16-18.
[2]金骁.谷物干燥工艺优化及过程控制技术研究[D].杭州:浙江工业大学,2019。