谷物干燥ppt
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烘干机技术原理与操作1.ppt
为使扩散速度与蒸发速度相协调，可采用适当减小 外部蒸发速度的措施。降低干燥介质的温度或减小通过粮 层干燥介质的流速。如：高低温联合干燥法。
2013-8-11 20
4.3、 粮食干燥曲线
在一定干燥条件下，粮食水分的变化与时 间之间的关系，可用图线表示出来，这种图线 水分W 称为干燥曲线。 在恒定的干燥条件下， 一般粮食的干燥曲线，横 坐标表示时间，纵坐标表 示粮食干基水分百分率。 一定时间间隔内降低 的水分量与该时间间隔的 比值，称为干燥速度。
2、粮食中的水分与粮食的结合形式 粮食干燥速度在很大程度上是由其 所含水分与干物质结合的形式决定的。 粮食水分按照水分与干物质结合的 形式，基本上分为机械结合水、物理化 学结合水、化学结合水三种。
2013-8-11
8
2.1、机械结合水
粮粒本身的结构是一种胶质的毛细管多孔体，有许多 粗细不同的毛细管从其内部通向表皮。在这些毛细管内部 都有水或水蒸气存在。通常将毛细管中的水分和附着在 粮粒表皮的润湿水分，称为机械结合水。该水分与物料 之间结合比较松弛，没有一定数量的比例关系，只是把谷 物作为一种容器来容纳。 它包括粗、细毛细管水分、孔隙中的水分和表面润湿水分。 机械结合水在干燥过程中最容易蒸发，粮食水分含量越 高，机械结合水就越多。
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28
5.2.干燥工艺过程对粮食的影响
高水分的玉米（含水率28%以上），通常需要 多级（段）变温干燥，在多个干燥段之间设置缓苏 段，以利于籽粒内水分及籽粒间水分的传导和转移， 同时，要合理的使用个烘干段的风温。这样才能保 证烘后粮的品质质量。一种风温供热的烘干塔，也 可以采用间歇（两次）干燥，间歇干燥的时间间隔 一般不小于4h，每次的降水幅度应控制在5%～7%以 内。不如此，很难保证烘后粮的品质质量。
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4.3、 粮食干燥曲线
在一定干燥条件下，粮食水分的变化与时 间之间的关系，可用图线表示出来，这种图线 水分W 称为干燥曲线。 在恒定的干燥条件下， 一般粮食的干燥曲线，横 坐标表示时间，纵坐标表 示粮食干基水分百分率。 一定时间间隔内降低 的水分量与该时间间隔的 比值，称为干燥速度。
2、粮食中的水分与粮食的结合形式 粮食干燥速度在很大程度上是由其 所含水分与干物质结合的形式决定的。 粮食水分按照水分与干物质结合的 形式，基本上分为机械结合水、物理化 学结合水、化学结合水三种。
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2.1、机械结合水
粮粒本身的结构是一种胶质的毛细管多孔体，有许多 粗细不同的毛细管从其内部通向表皮。在这些毛细管内部 都有水或水蒸气存在。通常将毛细管中的水分和附着在 粮粒表皮的润湿水分，称为机械结合水。该水分与物料 之间结合比较松弛，没有一定数量的比例关系，只是把谷 物作为一种容器来容纳。 它包括粗、细毛细管水分、孔隙中的水分和表面润湿水分。 机械结合水在干燥过程中最容易蒸发，粮食水分含量越 高，机械结合水就越多。
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5.2.干燥工艺过程对粮食的影响
高水分的玉米（含水率28%以上），通常需要 多级（段）变温干燥，在多个干燥段之间设置缓苏 段，以利于籽粒内水分及籽粒间水分的传导和转移， 同时，要合理的使用个烘干段的风温。这样才能保 证烘后粮的品质质量。一种风温供热的烘干塔，也 可以采用间歇（两次）干燥，间歇干燥的时间间隔 一般不小于4h，每次的降水幅度应控制在5%～7%以 内。不如此，很难保证烘后粮的品质质量。
《干燥基础知识》课件
流化床干燥器
利用热空气或热气体使固体颗粒在 流化床内沸腾流动，固体颗粒与热 气体充分接触，完成干燥过程。
真空干燥器
在真空条件下，利用热辐射或微波 等方式加热物料，使物料中的水分 或其他溶剂汽化，达到干燥目的。
干燥器的选择与使用
01
根据物料的性质选择合 适的干燥器类型，如物 料的湿度、粘度、腐蚀 性等。
扩散方程
描述湿气扩散过程的数学方程为Fick第一定律，即单位时间内通过垂直于扩散 方向的单位面积的湿气流量与该处的浓度梯度成正比。
热传导原理
导热系数
导热系数是描述物质导热能力的物理量，其大小取决于物质 的性质、温度和湿度等条件。在干燥过程中，导热系数是影 响干燥速率的重要因素之一。
导热方程
描述热传导过程的数学方程为 Fourier 定律，即单位时间内 通过垂直于导热方向的单位面积的热量与该处的温度梯度成 正比。
《干燥基础知识》ppt 课件
目录
Contents
• 干燥技术简介 • 干燥原理 • 干燥设备 • 干燥工艺 • 干燥技术应用案例 • 干燥技术发展前景与挑战
01 干燥技术简介
干燥技术的定义
01
干燥技术是指通过物理或化学手 段，将湿物料中的水分或其他溶 剂去除，使其达到一定湿度的过 程。
02
干燥技术的目的是使物料便于储 存、运输和使用，同时提高其品 质和利用率。
02
根据生产能力和产量要 求选择合适的干燥器规 格和型号。
03
根据操作条件和环境要 求选择合适的干燥器操 作方式和控制系统。
04
注意干燥器的维护和保 养，定期检查和清洗， 确保设备正常运行和使 用寿命。
04 干燥工艺
干燥工艺流程
乡村农产品烘干与存储PPT
农产品干燥与存储
华明节能设备科技有限公司 华天成电器有限公司
广东 顺德
我们为什么要进入农业？
有待整合的产业链
无论在轻工业、重工业或者是高科技领域，很少有像农业 那样，其产业链的分布极不合理，造成在某一环节的效率 极其低下和资源极大的浪费。 作为人类赖以生存的第一大产业的农业，相关专业人才极 度贫乏。 同一样东西，从农民手中到城市消费者手里，其价格大多 相差5倍以上，更有甚的相差几十倍，很少产业有如此高 的利差，包括高科技产业，几乎可以与制药业媲美。 农业所创造的财富只集中在极少数人手里，而贡献最大的 大部分农户至今依然贫困。
我们的选择
在众多农业环节中，根据我们自身的优势，也根据现 时农业加工较为薄弱的环节，我们选择了农产品的烘干与 存储作为我们的主营方向，可带动我们的节能产品的销售 或赚取烘干和存储的加工服务费，在建立了众多农产品烘 干与储存基地后，可考虑农副产品干货的销售。
我们为什么把烘房和仓库建在乡村？
丰收的烦恼
附图：干燥现场对比
温湿度独立控制技术
根据物料的干燥工艺，可对烘房的干球温度 和湿球温度分别独立控制，温湿度控制随心所欲， 其控制精度在1℃以内，除湿后的空气干燥度可达 到露点6℃以下，具有低温高效脱水的功能，适用 于对高温敏感的农产品干燥，并可预设温湿度曲 线数据实现整个烘干过程的全自动无人控制。
高效热平衡专利技术
鉴于热泵的制热量大于制冷量，随着时间的增加 系统内部的热量会逐渐积累，必须对外排放部分 热量取得系统的冷热平衡，采用冷端散热替代传 统的热端散热，使整个系统的能效比大幅提高。 在输入功率同为1kw的情况下： 传统技术：2kw冷对应3kw制热-1kw热端散热 有效利用热量2kw 专利技术：2kw冷+1kw冷端散热对应3kw制热 有效利用热量3kw
华明节能设备科技有限公司 华天成电器有限公司
广东 顺德
我们为什么要进入农业？
有待整合的产业链
无论在轻工业、重工业或者是高科技领域，很少有像农业 那样，其产业链的分布极不合理，造成在某一环节的效率 极其低下和资源极大的浪费。 作为人类赖以生存的第一大产业的农业，相关专业人才极 度贫乏。 同一样东西，从农民手中到城市消费者手里，其价格大多 相差5倍以上，更有甚的相差几十倍，很少产业有如此高 的利差，包括高科技产业，几乎可以与制药业媲美。 农业所创造的财富只集中在极少数人手里，而贡献最大的 大部分农户至今依然贫困。
我们的选择
在众多农业环节中，根据我们自身的优势，也根据现 时农业加工较为薄弱的环节，我们选择了农产品的烘干与 存储作为我们的主营方向，可带动我们的节能产品的销售 或赚取烘干和存储的加工服务费，在建立了众多农产品烘 干与储存基地后，可考虑农副产品干货的销售。
我们为什么把烘房和仓库建在乡村？
丰收的烦恼
附图：干燥现场对比
温湿度独立控制技术
根据物料的干燥工艺，可对烘房的干球温度 和湿球温度分别独立控制，温湿度控制随心所欲， 其控制精度在1℃以内，除湿后的空气干燥度可达 到露点6℃以下，具有低温高效脱水的功能，适用 于对高温敏感的农产品干燥，并可预设温湿度曲 线数据实现整个烘干过程的全自动无人控制。
高效热平衡专利技术
鉴于热泵的制热量大于制冷量，随着时间的增加 系统内部的热量会逐渐积累，必须对外排放部分 热量取得系统的冷热平衡，采用冷端散热替代传 统的热端散热，使整个系统的能效比大幅提高。 在输入功率同为1kw的情况下： 传统技术：2kw冷对应3kw制热-1kw热端散热 有效利用热量2kw 专利技术：2kw冷+1kw冷端散热对应3kw制热 有效利用热量3kw
《干燥技术》课件
智能化
随着人工智能和物联网技术的快速发展，干燥技术将逐步 实现智能化，通过自动化控制和远程监控，提高生产效率 和产品质量。
多功能化
为了满足不同行业和不同产品的需求，干燥技术将向多功 能化方向发展，通过集成多种干燥技术和设备，实现多种 物料的干燥处理。
干燥技术面临的挑战与解决方案
技术创新
环保法规
干燥技术面临的主要挑战之一是技术创新 ，需要不断研究和开发新的干燥技术和设 备，提高干燥效率和降低能耗。
近代干燥技术
采用热风、微波等手段进 行干燥，效率高、应用广 泛。
现代干燥技术
采用新型的干燥技术和设 备，如真空干燥、冷冻干 燥等，具有更高的效率和 更好的产品质量。
2
CATALOGUE
干燥技术的分类
按照工作原理分类
机械压缩干燥
通过机械压缩的方式，使物料中 的水分汽化并排出，常用于谷物
、蔬菜等物料的干燥。
干燥过程较长，能耗较高。
化学干燥的原理与特点
化学干燥原理：通过化学反应使物料中的水分与其他物 质结合，从而达到干燥物料的目的。 对某些物料具有特殊的干燥效果；
可能对物料产生化学变化；
化学干燥的特点 干燥过程简单，操作方便； 对环境的影响较小。
04
CATALOGUE
干燥技术的应用案例
农业产品干燥案例
制药干燥
用于药品生产过程中的干 燥，如中药材、药品辅料 等。
按照干燥设备分类
01
气流干燥
利用高速气流将物料分散并干燥 ，具有处理量大、干燥效率高等 特点。
喷雾干燥
02
03
厢式干燥
通过喷雾方式将物料分散成微小 液滴，然后在热空气中迅速干燥 ，常用于液体物料的干燥。
第5章 谷物干燥
Vo——起始流化速度，最小流化速度
二、传导干燥法
传导干燥法是指干燥介质通过传导把热量传递给谷物 的干燥方法。根据干燥介质不同又可分为蒸汽干燥法 和惰性粒子干燥法。
1.蒸汽干燥法
蒸汽干燥可以分为加热和去 水两个阶段。在加热段，高 温水蒸气通过对流把热量传 递给钢管，钢管再通过传导 把热量传递给谷物，谷物获 得热量，温度升高，水分向 外扩散。因谷物不断向下移 动，进入排潮段以后，由干 燥介质带走谷物表面汽化出 来的水分。
学习： 谷物干燥的基本原理和主要特性、 干燥方法和干燥机型。
第一节 谷物干燥原理
谷物干燥过程：干燥介质把热量传递给谷物，同时带 走谷物水分的过程，是谷物与干燥介质之间传热与传 质的过程。
一、谷物中的水分
1.谷物中水分存在形式
➢机械结合水
➢物理化学结合水
➢化学结合水
谷物水分含量表达形式
➢ 干基水分(谷物中水分质量占相应干物质质量的百分比)
面水分的蒸发速度，干燥速率
取决于干燥介质温度、相对湿 度和介质流速，属于外部控制 阶段。
dM hs A Ta Twb
dt dVd ho
此阶段结束时物料的含水量称 ρd：干物质密度(kg/m3) 为临界水分含量。高水分(湿基 Vd：干物质体积(m3) 水分超过70~75%)的物料在干燥 A：表面积(m2)
最高水分的稻粒达34.1%
谷粒间水分的不均匀性是导致烘后谷物 水分不均匀的主要因素之一
▪就单一谷粒来说
胚和胚乳之间的水分存在差异
谷粒内外层之间水分存在差异
干燥初期，谷粒内外的水分梯度很大。
随着干燥进行水分梯度减小。
稻粒周围脂类含量高的环行带将阻碍内部水分 向外扩散。谷物不同组织结构部位水分含量差 异是由其物质组成和细胞结构不同造成的，谷 粒内外层之间水分含量差异会对谷物的干燥特 性产生影响。
二、传导干燥法
传导干燥法是指干燥介质通过传导把热量传递给谷物 的干燥方法。根据干燥介质不同又可分为蒸汽干燥法 和惰性粒子干燥法。
1.蒸汽干燥法
蒸汽干燥可以分为加热和去 水两个阶段。在加热段，高 温水蒸气通过对流把热量传 递给钢管，钢管再通过传导 把热量传递给谷物，谷物获 得热量，温度升高，水分向 外扩散。因谷物不断向下移 动，进入排潮段以后，由干 燥介质带走谷物表面汽化出 来的水分。
学习： 谷物干燥的基本原理和主要特性、 干燥方法和干燥机型。
第一节 谷物干燥原理
谷物干燥过程：干燥介质把热量传递给谷物，同时带 走谷物水分的过程，是谷物与干燥介质之间传热与传 质的过程。
一、谷物中的水分
1.谷物中水分存在形式
➢机械结合水
➢物理化学结合水
➢化学结合水
谷物水分含量表达形式
➢ 干基水分(谷物中水分质量占相应干物质质量的百分比)
面水分的蒸发速度，干燥速率
取决于干燥介质温度、相对湿 度和介质流速，属于外部控制 阶段。
dM hs A Ta Twb
dt dVd ho
此阶段结束时物料的含水量称 ρd：干物质密度(kg/m3) 为临界水分含量。高水分(湿基 Vd：干物质体积(m3) 水分超过70~75%)的物料在干燥 A：表面积(m2)
最高水分的稻粒达34.1%
谷粒间水分的不均匀性是导致烘后谷物 水分不均匀的主要因素之一
▪就单一谷粒来说
胚和胚乳之间的水分存在差异
谷粒内外层之间水分存在差异
干燥初期，谷粒内外的水分梯度很大。
随着干燥进行水分梯度减小。
稻粒周围脂类含量高的环行带将阻碍内部水分 向外扩散。谷物不同组织结构部位水分含量差 异是由其物质组成和细胞结构不同造成的，谷 粒内外层之间水分含量差异会对谷物的干燥特 性产生影响。
《食品干燥技术》课件
案例二：肉类干燥技术应用
总结词
肉类干燥技术可以有效地延长肉类的保质期，提高其品质和口感，是食品工业中重要的 加工技术之一。
详细描述
肉类干燥技术主要采用热风干燥、真空干燥等方法，将肉类中的水分去除，以达到延长 保质期的目的。在应用过程中，需要注意控制干燥温度、湿度和时间，以避免肉质变硬
、变色和变质等问题。
06
结论与展望
结论
食品干燥技术是食品工业中的重要技 术之一，通过干燥方法可以使食品长 期保存并保持其原有品质。
食品干燥技术的应用范围不断扩大， 不仅局限于传统的农副产品，还涉及 到现代生物工程和医疗保健等领域。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
食品干燥技术的研究和应用已经取得 了长足的进展，干燥设备、工艺和理 论等方面都得到了不断更新和完善。
食品干燥技术在工业领域的应用
食品加工
在食品加工过程中，干燥技术是必不可少的环节。例如，饼干、方便面等加工食品的制作都需要经过干燥处理， 以提高产品的口感和保质期。食品干燥技术能够提供高效、节能、环保的解决方案，提高产品质量和降低生产成 本。
制药行业
在制药行业中，许多药品都需要经过干燥处理，以确保药物的稳定性和有效性。食品干燥技术能够为制药行业提 供可靠的干燥解决方案，确保药品质量和安全。
近年来，随着人们对食品安全和环保意识的提高，新型的食 品干燥技术如真空冷冻干燥、红外线干燥、射频干燥等逐渐 受到关注和应用。
食品干燥技术的分类
根据干燥原理，食品干燥技术可分为自然干燥和人工干燥 两大类。自然干燥包括风干、晒干等；人工干燥包括热风 干燥、真空干燥、微波干燥等。
根据食品的种类，食品干燥技术可分为果蔬干制、肉类干 制、谷物干制等。不同种类的食品需要采用不同的干燥技 术和参数，以确保食品的品质和安全。
谷物科学原理第五章 谷物干燥
对谷物力学性质的影响：裂纹和破碎 对谷物其他物理性质的影响：几何性质
热学性质
二、湿空气
状态方程及道尔顿定律 理想气体的状态方程
PaVa WaRTabs
湿空气的压力
Pa Pad Pv
P V W R T ad a
Rad: 干空气的气体常数
ad ad abs 0.287kj/kg.K
降温为主，同时也存在降水现象。
W γ θ 2 To T0：空气入口温度
γ：剩余干燥系数 θ2：冷却前谷物的温度
谷物的缓苏
缓苏指在谷物通过一个干燥过程以后停止干燥， 保持温度不变，维持一定时间段，使谷粒内部的 水分向外扩散，降低内外的水分梯度的过程。
复合体结构籽粒示意图
缓苏过程中谷粒内部水分的变化
干燥段或冷却段高度设计不当或风量过小. 烘后谷物长时间暴露于相对湿度高的空气中。 谷物的吸湿过程可近似看着是干燥的逆过程。
MR exp K' t n
谷物的冷却
谷物经过干燥以后往往温度较高，必需经过冷却 使谷物的温度降低到一定的程度才能进行长期安 全贮藏。
外温低于0℃，冷却后的谷物温度不得超过8℃， 外温高于0℃，冷却后的谷物温度不得超过外温 8℃（GB）。
υ Va RdTabs 1 1.608d
Wad
P
I 1.005T 1.88T 2512 d
1000
干空气焓值 水蒸气焓值 （水分汽化潜热＋升温显热）
湿焓图
I－D图中各种状态参数曲线 走向示意图
湿空气状态变化过程示意图 1→2：等湿升温过程 1→3：升温增湿过程 1→4：降温增湿过程（等焓） 1→4’：实际干燥过程
常见谷物的干燥条件
热学性质
二、湿空气
状态方程及道尔顿定律 理想气体的状态方程
PaVa WaRTabs
湿空气的压力
Pa Pad Pv
P V W R T ad a
Rad: 干空气的气体常数
ad ad abs 0.287kj/kg.K
降温为主，同时也存在降水现象。
W γ θ 2 To T0：空气入口温度
γ：剩余干燥系数 θ2：冷却前谷物的温度
谷物的缓苏
缓苏指在谷物通过一个干燥过程以后停止干燥， 保持温度不变，维持一定时间段，使谷粒内部的 水分向外扩散，降低内外的水分梯度的过程。
复合体结构籽粒示意图
缓苏过程中谷粒内部水分的变化
干燥段或冷却段高度设计不当或风量过小. 烘后谷物长时间暴露于相对湿度高的空气中。 谷物的吸湿过程可近似看着是干燥的逆过程。
MR exp K' t n
谷物的冷却
谷物经过干燥以后往往温度较高，必需经过冷却 使谷物的温度降低到一定的程度才能进行长期安 全贮藏。
外温低于0℃，冷却后的谷物温度不得超过8℃， 外温高于0℃，冷却后的谷物温度不得超过外温 8℃（GB）。
υ Va RdTabs 1 1.608d
Wad
P
I 1.005T 1.88T 2512 d
1000
干空气焓值 水蒸气焓值 （水分汽化潜热＋升温显热）
湿焓图
I－D图中各种状态参数曲线 走向示意图
湿空气状态变化过程示意图 1→2：等湿升温过程 1→3：升温增湿过程 1→4：降温增湿过程（等焓） 1→4’：实际干燥过程
常见谷物的干燥条件
第十五章 谷物干燥机械
14:14:12 5
第十五章 谷物干燥机械
从而引起水分从较高处向较低温度处的移动，即所谓热扩散（温湿传
导）。
※在对流热力干燥中，热扩散是不利于水分由内部向外部转移的，在
低湿干燥时，可以忽略不计，（由于湿度较低，热扩散影响较小），
而主要是湿扩散。而在高温气流干燥时，则影响很大。
利用远红外辐射干燥时，利用远红外加热，引起物料分子振动和转动 的加速特性，使加热得以涂入物料内部，使水分扩散蒸发。
在开始降速点的物料湿度，即称为临界湿度。
B．降速干燥：随着谷物表面水分不断汽化，内部的水分要向表面转
移，由于自内向外转移的速度小于表面气化的速度，于是谷物不能保
持等速干燥，而开始降速干燥。（减速干燥从谷物含水量达到临界湿 度ωk后起，到达到平衡湿度ωp时止），此时谷温上升至允许的最高
温度，含水量下降变缓。
14:14:12
6
第十五章 谷物干燥机械
3.谷物的干燥过程及各参数的变化 谷物的干燥过程通常可分为四个阶段： 谷物预热、水分汽化、缓苏和冷却。图15-2中三条曲线分别表示各参 数的关系。
干燥曲线AE-表示谷物含水量与时间的关系ωg=f（τ）； 干燥速度曲线OF-表示谷物干燥速度与含水量之间的关系 ： dωg/dt=f（ωg）
※在微波和远红外干燥中，是通过电磁波对谷物加热升温，使水分 汽化，介质只单起载湿作用。
谷物干燥过程中，谷粒表面水分蒸发，破坏了种子水分的平衡，其
表面的含水率小于内部的含水率，形成湿度梯度（差异），从而引
起水分由谷粒内部向表层移动，即所谓湿扩散（湿传导），另外， 种子受热后，表面湿度高于内部湿度，形成了湿度梯度（差异），
第十五章 谷物干燥机械
从而引起水分从较高处向较低温度处的移动，即所谓热扩散（温湿传
导）。
※在对流热力干燥中，热扩散是不利于水分由内部向外部转移的，在
低湿干燥时，可以忽略不计，（由于湿度较低，热扩散影响较小），
而主要是湿扩散。而在高温气流干燥时，则影响很大。
利用远红外辐射干燥时，利用远红外加热，引起物料分子振动和转动 的加速特性，使加热得以涂入物料内部，使水分扩散蒸发。
在开始降速点的物料湿度，即称为临界湿度。
B．降速干燥：随着谷物表面水分不断汽化，内部的水分要向表面转
移，由于自内向外转移的速度小于表面气化的速度，于是谷物不能保
持等速干燥，而开始降速干燥。（减速干燥从谷物含水量达到临界湿 度ωk后起，到达到平衡湿度ωp时止），此时谷温上升至允许的最高
温度，含水量下降变缓。
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第十五章 谷物干燥机械
3.谷物的干燥过程及各参数的变化 谷物的干燥过程通常可分为四个阶段： 谷物预热、水分汽化、缓苏和冷却。图15-2中三条曲线分别表示各参 数的关系。
干燥曲线AE-表示谷物含水量与时间的关系ωg=f（τ）； 干燥速度曲线OF-表示谷物干燥速度与含水量之间的关系 ： dωg/dt=f（ωg）
※在微波和远红外干燥中，是通过电磁波对谷物加热升温，使水分 汽化，介质只单起载湿作用。
谷物干燥过程中，谷粒表面水分蒸发，破坏了种子水分的平衡，其
表面的含水率小于内部的含水率，形成湿度梯度（差异），从而引
起水分由谷粒内部向表层移动，即所谓湿扩散（湿传导），另外， 种子受热后，表面湿度高于内部湿度，形成了湿度梯度（差异），
低温烘干技术培训
❖ 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。
a
8
七、热风干燥机原理：
❖ 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）。
a
9
八、间隙干燥的方法
❖ 欧美烘干机缓苏与烘干段比例为3∶1，日本 为5∶1。
a
10
九、谷物干燥的主要因素
❖ 烘干三要素：温度、湿度、空气。 ❖ 热风温度过高：烘干速度快，但谷物易出现暴腰。
❖ 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，燃烧机不工作，等空气湿度减小后再进行加热 干燥。
a
12
（一）谷物的含水率
❖ 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。
❖ 相对含水率：设湿谷重量为Gs，干谷重量Gg，则：
❖
相对含水率 =
GsG g%绝 ; 对含 G水 sG 率 g%
Gs
Gg
❖ 一般情况下，我们都使用相对含水率作为计算和检
a
8
七、热风干燥机原理：
❖ 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）。
a
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八、间隙干燥的方法
❖ 欧美烘干机缓苏与烘干段比例为3∶1，日本 为5∶1。
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九、谷物干燥的主要因素
❖ 烘干三要素：温度、湿度、空气。 ❖ 热风温度过高：烘干速度快，但谷物易出现暴腰。
❖ 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，燃烧机不工作，等空气湿度减小后再进行加热 干燥。
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（一）谷物的含水率
❖ 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。
❖ 相对含水率：设湿谷重量为Gs，干谷重量Gg，则：
❖
相对含水率 =
GsG g%绝 ; 对含 G水 sG 率 g%
Gs
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❖ 一般情况下，我们都使用相对含水率作为计算和检
农业机械学-谷物清选、干燥和种子加工机械共74页
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
农业机械学-Байду номын сангаас物清选、干燥和种子加 工机械
51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美 池桑竹 之属， 阡陌交 通，鸡 犬相闻 。
谢谢
农业机械学-Байду номын сангаас物清选、干燥和种子加 工机械
51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美 池桑竹 之属， 阡陌交 通，鸡 犬相闻 。
谢谢
粮食干燥系统节能减排技术讲解62页PPT
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
粮食干燥系统节能减排技术讲解
•
46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
•
47、采菊东篱下，悠然见南山。
•
48、啸傲东轩下，聊复得此生。
•
49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
•
50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
粮食干燥系统节能减排技术讲解
•
46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
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49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
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的，如：胚和胚乳之间的水分含量存在差异，谷 粒内外层之间水分含量也存在差异。
通常在干燥初期，谷粒内外的水分梯度很 大，随着干燥进行水分梯度降低。谷物不同组织 结构部位水分含量差异是由其物质组成和细胞结 构不同造成的，谷粒内外层之间水分含量差异会 对谷物的干燥特性产生影响。
水分对谷粒物理特性的影响
谷物干燥的基本形式：对流干燥
一、谷物中的水分
谷物的主要成分：淀粉、蛋白质、脂类、矿物 质和水分。淀粉、蛋白质属于具有胶体毛细管 结构的多孔性生物物料，谷物的水分由于和谷 物胶体物质结合力的不同而以不同的形式存在。
谷物中水分存在形式：机械结合水，物理化学 结合水，化学结合水。
机械结合水：机械结合水是指处于
M' Ww 100 Wb
两者之间的换算关系：
M' M 1 M
谷物水分分布的不均匀性
同一批谷物不同谷粒之间水分分布是
不均匀的，这与谷物收获时就存在粒间水分差异 及收后处理有关，收后储藏可以降低水分差。谷 粒间水分的不均匀性是导致烘后谷物水分不均匀 的主要因素之一。
单一谷粒不同部位水分分布也是不均匀
四、薄层干燥
定义： 薄层干燥是指谷物干燥层的厚度很薄，可以
是单层谷粒也可以是多层谷粒，干燥介质通过谷 物薄层以后温度和相对湿度可以认为没有变化的 干燥过程。
薄层的厚度取决与风速、风温及相对湿度。
1、干燥曲线：干燥过程中物料含水量与干燥时间、物料表面 温度的关系曲线。
2、干燥速率曲线：物料干燥速率与物料含水量的关系曲线。
谷物干燥过程需要去除的水分：机械结合水， 物理吸附水，渗透水分，部分化学吸附水分， 部分结构水分。
x1
物
自
非结合水分
料 的
x0
含
水
量 x*
0
总 水 分
由 水 分
结
平
合
衡
水
水
分
分
空气相对湿度φ
100%
谷物水分含量表达形式：
干基水分： 湿基水分：
M Ww Wbd
Ww：水分质量(kg) Wb： 湿谷物质量(kg) Wbd：谷物干物质质量(kg)
几何性质 ，热学性质
二、湿空气
状态方程及道尔顿定律 理想气体的状态方程
PaVa WaRT
湿空气的压力
Pa Pad Pv
PadVa WadRadT
PvVa WvRvT
Rad: 干空气的气体常数 0.287kj/kg.K
Rv: 水蒸汽的气体常数 0.461kj/kg.K
其他参数： 湿含量是指1kg干空气所含有的水蒸汽的质量, d(gH2O/kg干空气)
对谷物力学性质的影响：裂纹和破碎
玉米：随着水分含量的增加，其抗压强度、弹性模 量、最大压应力及剪应力都降低。小麦：随着水分 含量增加，最大压应力和弹性模量降低。
干燥将使谷粒内部产生应力，谷粒力学特性的不同 将导致不同水分的谷粒对相等的应力有不同的反应， 从而决定谷粒在干燥过程中是否产生裂纹。
对于温度相同的谷粒或谷粒的不同部位，由 于水分含量的不同，可能使其处于不同的相态： 玻璃态或橡胶态。谷物处于橡胶态时的热体积膨 胀系数是处于玻璃态时的6倍。谷物处于不同相 态时，力学特性将发生明显变化，谷物力学特性 的不同将决定在后续的处理过程中是否产生裂纹 甚至破碎。
AB
X
C
D
U
E
C
B
A
D
E
表
面
温A B C D
E
度
X
干燥时间τ
生物物料的干燥曲线
恒速干燥阶段
干燥速率（单位时间降水量，dM/dt）保持恒定。 物料温度不升高，等于湿空气的湿球湿度(Twb)。 空气通过对流传递给物料的热量Q1等于水分蒸发吸收的热
量Q2。
空气通过对流传递给物料的热量Q1等于 水分蒸发吸收的热量Q2。
谷物表面和粗毛细管内的水分。这部分水分 与物料结合较松弛，没有一定的数量比例， 以液态存在且易于蒸发。机械结合水极易被 微生物及酶所利用，谷物干燥过程中必须除 去这部分水分。
物理化学结合水：物理化学结合水可分为吸附
水分、渗透水分和结构水分。这部分水分与物料之间没 有严格的数量比例。
吸附水分包括物理吸附水和化学吸附水。由于谷粒及毛 细管内壁表面分子引力的不平衡性，该分子要通过分子 间力、范德华力、氢键等吸附周围水蒸汽中的水分子以 达到平衡，这部分水分为物理吸附水分；化学吸附水分 指与吸附物料以化学力相结合的那部分水分；
Q 1 hsA Ta Twb
Q2 ρ dVdho dM dt
dM hsA Ta Twb
dt ρ dVdho
ρd：干物质密度(kg/m3)， Vd：干物质体积(m3)，A：表面积(m2)，hs:表面 对流换热系数（kJ/m2.℃），h0：自由水分汽化热(kJ/kg.H2O).
Байду номын сангаас
湿含量
d Wv 0.622 Pv 0.622 Pv
Wad
Pad
Pa Pv
相对湿度 比热
RH dv 100 Pv 100
dsb
Psb
Ca Cad Cv
湿空气的湿含 量与相同状态 下饱和湿含量 的百分比
比容 焓
υ Va
RdTabs 1 1.608d
1kg干空气 所对应的湿
Wad
P
空气的体积，
I 1.005T 1.88T 2512 d
用υ(m3/kg 干空气)表示
1000
干空气焓值 水蒸气焓值 （升温显热＋水分汽化潜热）
湿焓图
I－D图中各种状态参数曲线 走向示意图
湿空气状态变化过程示意图 1→2：等湿升温过程 1→3：升温增湿过程 1→4：降温增湿过程（等焓） 1→4’：实际干燥过程
渗透水分指在渗透压的作用下进入细胞内的那部分水分； 结构水分指胶体物质固化形成凝胶时，保留在凝胶内部
的水分。谷物干燥过程中要除去物理吸附水分、渗透水 分及部分化学吸附水分和部分结构水分。
化学结合水：化学结合水是指渗入物料分
子的内部，与物料结合非常牢固的那部分水分。要 用化学反应或强烈热处理的方法才能除去这部分水 分。去除化学结合水必然引起谷物物理及化学性质 的变化。该部分水分与物料之间有着严格的数量比 例。化学结合水不是谷物干燥过程中要去除的水分。
第五章 谷物干燥
目的：利于长期贮藏。 能耗最高的谷物收后处理环节（人工干燥）。 研究谷物干燥的原理、方法，合理选择干燥机
型，有利于节约一次性投资，降低干燥成本。 保证谷物烘后品质。
第一节 谷物干燥原理
基本原理：谷物干燥过程是干燥介质把热 量传递给谷物，同时带走谷物水分的过程， 是谷物与干燥介质之间传热和传质的过程。
通常在干燥初期，谷粒内外的水分梯度很 大，随着干燥进行水分梯度降低。谷物不同组织 结构部位水分含量差异是由其物质组成和细胞结 构不同造成的，谷粒内外层之间水分含量差异会 对谷物的干燥特性产生影响。
水分对谷粒物理特性的影响
谷物干燥的基本形式：对流干燥
一、谷物中的水分
谷物的主要成分：淀粉、蛋白质、脂类、矿物 质和水分。淀粉、蛋白质属于具有胶体毛细管 结构的多孔性生物物料，谷物的水分由于和谷 物胶体物质结合力的不同而以不同的形式存在。
谷物中水分存在形式：机械结合水，物理化学 结合水，化学结合水。
机械结合水：机械结合水是指处于
M' Ww 100 Wb
两者之间的换算关系：
M' M 1 M
谷物水分分布的不均匀性
同一批谷物不同谷粒之间水分分布是
不均匀的，这与谷物收获时就存在粒间水分差异 及收后处理有关，收后储藏可以降低水分差。谷 粒间水分的不均匀性是导致烘后谷物水分不均匀 的主要因素之一。
单一谷粒不同部位水分分布也是不均匀
四、薄层干燥
定义： 薄层干燥是指谷物干燥层的厚度很薄，可以
是单层谷粒也可以是多层谷粒，干燥介质通过谷 物薄层以后温度和相对湿度可以认为没有变化的 干燥过程。
薄层的厚度取决与风速、风温及相对湿度。
1、干燥曲线：干燥过程中物料含水量与干燥时间、物料表面 温度的关系曲线。
2、干燥速率曲线：物料干燥速率与物料含水量的关系曲线。
谷物干燥过程需要去除的水分：机械结合水， 物理吸附水，渗透水分，部分化学吸附水分， 部分结构水分。
x1
物
自
非结合水分
料 的
x0
含
水
量 x*
0
总 水 分
由 水 分
结
平
合
衡
水
水
分
分
空气相对湿度φ
100%
谷物水分含量表达形式：
干基水分： 湿基水分：
M Ww Wbd
Ww：水分质量(kg) Wb： 湿谷物质量(kg) Wbd：谷物干物质质量(kg)
几何性质 ，热学性质
二、湿空气
状态方程及道尔顿定律 理想气体的状态方程
PaVa WaRT
湿空气的压力
Pa Pad Pv
PadVa WadRadT
PvVa WvRvT
Rad: 干空气的气体常数 0.287kj/kg.K
Rv: 水蒸汽的气体常数 0.461kj/kg.K
其他参数： 湿含量是指1kg干空气所含有的水蒸汽的质量, d(gH2O/kg干空气)
对谷物力学性质的影响：裂纹和破碎
玉米：随着水分含量的增加，其抗压强度、弹性模 量、最大压应力及剪应力都降低。小麦：随着水分 含量增加，最大压应力和弹性模量降低。
干燥将使谷粒内部产生应力，谷粒力学特性的不同 将导致不同水分的谷粒对相等的应力有不同的反应， 从而决定谷粒在干燥过程中是否产生裂纹。
对于温度相同的谷粒或谷粒的不同部位，由 于水分含量的不同，可能使其处于不同的相态： 玻璃态或橡胶态。谷物处于橡胶态时的热体积膨 胀系数是处于玻璃态时的6倍。谷物处于不同相 态时，力学特性将发生明显变化，谷物力学特性 的不同将决定在后续的处理过程中是否产生裂纹 甚至破碎。
AB
X
C
D
U
E
C
B
A
D
E
表
面
温A B C D
E
度
X
干燥时间τ
生物物料的干燥曲线
恒速干燥阶段
干燥速率（单位时间降水量，dM/dt）保持恒定。 物料温度不升高，等于湿空气的湿球湿度(Twb)。 空气通过对流传递给物料的热量Q1等于水分蒸发吸收的热
量Q2。
空气通过对流传递给物料的热量Q1等于 水分蒸发吸收的热量Q2。
谷物表面和粗毛细管内的水分。这部分水分 与物料结合较松弛，没有一定的数量比例， 以液态存在且易于蒸发。机械结合水极易被 微生物及酶所利用，谷物干燥过程中必须除 去这部分水分。
物理化学结合水：物理化学结合水可分为吸附
水分、渗透水分和结构水分。这部分水分与物料之间没 有严格的数量比例。
吸附水分包括物理吸附水和化学吸附水。由于谷粒及毛 细管内壁表面分子引力的不平衡性，该分子要通过分子 间力、范德华力、氢键等吸附周围水蒸汽中的水分子以 达到平衡，这部分水分为物理吸附水分；化学吸附水分 指与吸附物料以化学力相结合的那部分水分；
Q 1 hsA Ta Twb
Q2 ρ dVdho dM dt
dM hsA Ta Twb
dt ρ dVdho
ρd：干物质密度(kg/m3)， Vd：干物质体积(m3)，A：表面积(m2)，hs:表面 对流换热系数（kJ/m2.℃），h0：自由水分汽化热(kJ/kg.H2O).
Байду номын сангаас
湿含量
d Wv 0.622 Pv 0.622 Pv
Wad
Pad
Pa Pv
相对湿度 比热
RH dv 100 Pv 100
dsb
Psb
Ca Cad Cv
湿空气的湿含 量与相同状态 下饱和湿含量 的百分比
比容 焓
υ Va
RdTabs 1 1.608d
1kg干空气 所对应的湿
Wad
P
空气的体积，
I 1.005T 1.88T 2512 d
用υ(m3/kg 干空气)表示
1000
干空气焓值 水蒸气焓值 （升温显热＋水分汽化潜热）
湿焓图
I－D图中各种状态参数曲线 走向示意图
湿空气状态变化过程示意图 1→2：等湿升温过程 1→3：升温增湿过程 1→4：降温增湿过程（等焓） 1→4’：实际干燥过程
渗透水分指在渗透压的作用下进入细胞内的那部分水分； 结构水分指胶体物质固化形成凝胶时，保留在凝胶内部
的水分。谷物干燥过程中要除去物理吸附水分、渗透水 分及部分化学吸附水分和部分结构水分。
化学结合水：化学结合水是指渗入物料分
子的内部，与物料结合非常牢固的那部分水分。要 用化学反应或强烈热处理的方法才能除去这部分水 分。去除化学结合水必然引起谷物物理及化学性质 的变化。该部分水分与物料之间有着严格的数量比 例。化学结合水不是谷物干燥过程中要去除的水分。
第五章 谷物干燥
目的：利于长期贮藏。 能耗最高的谷物收后处理环节（人工干燥）。 研究谷物干燥的原理、方法，合理选择干燥机
型，有利于节约一次性投资，降低干燥成本。 保证谷物烘后品质。
第一节 谷物干燥原理
基本原理：谷物干燥过程是干燥介质把热 量传递给谷物，同时带走谷物水分的过程， 是谷物与干燥介质之间传热和传质的过程。