1、農產品加工機械與設備 前言谷物干燥機械是實現農業機械化不可缺少的機具，在一定程度上關系到豐產能否豐收的問題。多年來，我國廣大農村習慣于采用場院晾曬的方法來干燥糧食。采用這種干燥方法的主要缺點是受氣候影響大，一旦遇到陰雨天，收回的谷物往往得不到及時的曬干至安全水分而造成谷物發芽和霉變，致使廣大農民辛勤勞動即將到手的糧食又白白地損失掉。而且收獲季節陰雨較多，因此，隨著農業生產規模的擴大要求用機械方法進行谷物人工干燥的呼聲越來越高。在我國農業機械化的各個環節中，耕、耙、播、收等作業機具發展較快，在理論和實際使用上都有了豐富的經驗。但是，谷物干燥技術發展的歷史較短。關于干燥的理論，所涉及的知識面較廣，

2、有流體力學、熱工學及谷物的物理機械特性等方面的知識。干燥是指去掉谷物中的水分。按方式分，干燥有烘干和曬干兩種。所謂烘干，就是用燃料烘烤方法蒸發谷物中的水分。所謂曬干，就是利用自然風來去掉谷物中的水分。按方法分，干燥又分為自然干燥和人工干燥兩種。自然干燥，就是利用太陽能和自然風來去掉谷物中的水分；人工干燥就是利用干燥機去掉谷物中的水分，人工干燥必須有熱量和風。干燥的主要目的是防止谷物在貯藏中，由于水分過多而霉爛的問題。此外，干燥還可以減少重量便于運輸；改善谷物性狀，以利于下一步作業（除掉表面水分以增加流動性）等。我國自然干燥已有千年的歷史。因自然是利用太陽能的熱量和自然風來干燥的，它受氣候影響很

3、大。收獲季節陰雨天氣較多，谷物常常得不到及時的干燥而產生霉爛、發芽、變質。所以，無論在國外，還是在國內，都在大力發展干燥機械。谷物干燥機的類型谷物干燥機按其受熱脫水方式分為以空氣為介質的干燥機；遠紅外干燥機；高頻干燥機；微波干燥機等；（）以空氣為介質的干燥機這是傳統的干燥機，就是通過加熱的空氣把熱量傳給谷物，再由空氣把谷物蒸發出來的水分帶走。這種干燥機在國內外以普遍使用。（）遠紅外干燥機紅外輻射干燥技術是近代發展起來的一種新技術。所謂遠紅外是指工業上波長為2.51000um的電磁波。紅外輻射干燥的基本原理：紅外線是頻率處于可見光與微波之間的一種電磁波。因此，紅外線的能量是是以電磁波的形式進行傳

4、遞的。當紅外線到達被輻射的物體上時，就和可見光一樣，會出現反射、吸收及透過等各種情況。當輻射的波長與被輻射物體吸收波長一致時，物體就會吸收紅外線，使物體內分子的內分子的振動頻率加快振幅擴大，運動能量增大，使其溫度升高。紅外線輻射加熱就是利用這個原理來加熱谷物，使其內部水分被蒸發出來，達到脫水干燥的目的。（）微波干燥與高頻干燥微波加熱干燥原理和高頻加熱干燥的原理相同，只是兩者所用的電磁波得頻率不同而已。微波加熱的原理是通過微波與物質相互作用而產生熱效應。一些微波在所謂吸收性介質中傳播時，其大部分能量唄介質吸收而產生熱量，即具有明顯的熱效應，這類吸收性介質最宜用于微波加熱。水能強烈地吸收微波。含水

5、物質一般都是吸收性介質，都可以用微波來加熱。（4）各種類型干燥機效果的比較 微波、高頻、遠紅外、電加熱及熱空氣加熱干燥效果的比較，見表1-2。從表1-2可看出，熱能利用率，加熱均勻性的好壞，產品率的高低等最好的是微波加熱干燥，其次是高頻加熱干燥，最差的是電爐加熱干燥和空氣加熱干燥。但從固定投資和生產費用來看，則以電爐加熱干燥和熱空氣干燥為最低，微波加熱干燥和高頻加熱干燥最高，遠紅外加熱干燥為中等。因此，要根據具體情況和要求，去選擇使用的干燥機。 表1-2 各種類型干燥機效果比較表項目名稱微波加熱干燥高頻加熱干燥紅外線加熱干燥電爐加熱干燥熱空氣加熱干燥電熱轉換效率 中 等 中 等較高高熱能利用率

6、很高較高較低低低加熱區域及均勻性內部，均勻內部，均勻表面，不均勻表面，不均勻表面，不均勻加熱時間極短較短中等較長較長控制性能好好中等較差較差選擇性加熱有有無無無產品質量問題需防止過熱需防止過熱表面易焦易焦易焦產品率很高較高中等較低較低固定投資高高中等低中等生產費用高高較高中等低公害微量輻射高頻強場環境高溫環境高溫高溫煙、塵（5）我國谷物干燥機的概述 我國谷物干燥機具發展的速度較慢。1960年以前研制和使用的谷物干燥機多采用連續式高溫加熱干燥機。1960年以后，開始研制用于南方干燥稻谷的干燥機具。這些干燥機具基本上是仿制外國的，結構復雜，耗用鋼材多，價格高，作業成本高。以空氣為干燥介質的谷物干燥

7、機的主要工作部件為了使谷物得到干燥，機器的主要工作部件有干燥室（包括低溫干燥倉）、風機、熱風爐等。（）干燥室 干燥室有：流化斜槽干燥室、循環式干燥室、多風道塔式干燥室、柱式干燥室、立筒氣流式干燥式、滾筒式干燥室、攪動擋板式干燥室等。 循環式干燥室的結構與原理：循環式干燥室的結構由干燥箱、熱風式、孔板、廢氣室等組成。循環式干燥機的設計是采用較低的熱風溫度（3862）和低壓、大風量來干燥谷物的。熱空氣在二聯軸流風機的作用下，強行通過100mm厚的薄層谷物。空氣流動的方向與谷物流動方向垂直交錯，可使谷物充分接觸空氣。谷物在干燥室反復循環干燥過程中，是采用短時間的干燥，除去谷物表面水分；長時間的緩蘇，

8、谷物內部水分向表面轉移擴散，使谷物表面的水分蒸發速度比其內部水分向表面轉移的速度相互協調。從而提高干燥效率，保證干燥谷物的品質，避免爆腰和干燥的不均勻。（）低溫干燥倉低溫干燥是指熱風溫度比大氣溫度高510攝氏度，或最高熱風溫度不超過45攝氏度（即不超過太陽曬的最高溫度）進行干燥谷物。根據實驗測定結果，提高空氣溫度1攝氏度可以降低空氣相對濕度4%左右，也就是說利用提高空氣溫度來提高空氣的帶水能力。低溫干燥具有節省能源、機械設備簡單、投資少、干燥成本低、糧食品質好、能干燥多種作物，并可間作貯存等優點。（）風機谷物干燥系統中，輸送以空氣為介質的機械稱為風機。它是谷物干燥機得主要工作部件。按空氣在風機

9、內部流動方向來分類，風機可分為軸流式、離心式和混流式三大類。 軸流式風機，空氣流動的方向是與軸平行； 離心式風機，空氣流動的方向是經軸轉彎而與軸成直角；混流式風機，空氣流動方向是與軸成某一傾斜角度； （）熱風爐熱風爐是干燥機的主要部件之一，它作為干燥谷物的熱源。其目的是把空氣從較低溫度加熱到較高溫度；同時提高了空氣吸收水分的能力，以達到干燥谷物的要求。目前加熱空氣的方法有直接加熱和間接加熱兩種。直接加熱的好處是熱效率高，但如果燃燒不完全就會對谷物產生污染。為了避免對谷物產生污染，常常采用間接加熱，即需要熱交換器。目前作為熱風爐的燃燒燃料有柴油、煤油、重油、農副產品下腳料。還有利用太陽能以及采用

10、電能等加熱。熱風爐主要由燃燒器、熱交換器等組成。 熱交換器用于干燥谷物加熱空氣的熱交換器，一般采用管式和板式熱交換器即間壁式換熱器，其結構形式有兩種，一種是高溫煙氣走管內；一種是高溫煙氣走管外，前者存在著管內清除煙灰困難問題。 燃燒器燃燒器是以柴油、煤油、重油、原油作為燃料，它為干燥谷物加熱空氣提供熱源。由于燃油種類的不同，燃油器的結構和原理也有不同，一般可分為噴槍式、蒸發式、旋杯式等三種燃燒器。3.谷物干燥機的輔助設備谷物干燥機常用的輔助設備包括裝卸輸送機械（斗式提升機、螺旋輸送機、帶式輸送機、氣力輸送機、刮板輸送機、埋刮板輸送機等）和清理機械（初清篩、振動篩等）。（1）輸送機械： 斗式提升

11、機： 一種用來從下到上垂直運送谷物的輸送機械。其優點是：結構簡單；提升高度和輸送能力大；所需動力較小，約0.0390.006kw/t·m，為氣力輸送的1/51/10，有良好的密封性；橫截面外形尺寸較小，占用生產面積小。缺點：不能中途卸料；進行檢修時耗費勞力多；過載時易堵塞。斗式提升機示意圖 螺旋輸送機： 又名攪龍它是由螺旋葉片的軸和筒形機槽所組成，谷物在槽內靠螺旋的旋轉作用而被推進。它可以作水平，傾斜或短距離的垂直輸送。 優點：結構簡單，旋轉構件和軸承用的較少，使用和保養比較方便，外形尺寸小，造價；在在整個長度上都能裝料和卸料；在同一機槽內可作兩種方向的輸送；可做成密封式，防止粉塵飛

12、揚；課輸送溫度較高的物料，并兼有拌和與松散物料的作用。缺點：機槽和螺旋葉片容易磨損，特別是快速螺旋輸送機，葉片磨損快，更換頻繁；由于在輸送谷物與機槽，葉片摩擦，故其單位電耗比帶式輸送機和斗式提升機要高；對過載非常敏感，需均勻進料，否則易造成堵塞現象；對谷物有造成破碎的可能；輸送距離不宜過長（30m內）；因易引起堵塞，不宜輸送有機雜質含量大的谷物。螺旋輸送機示意圖（2）清理機械：谷物在收獲、脫離、翻曬等過程中，難免會混入各種各樣的雜質。雜質大體可分為無機雜質（沙石、泥土、玻璃屑和金屬物等）和有機雜質（雜草種子，植物的根莖葉及谷粒中的谷殼、芒、活蟲等）。谷物中的有機雜質，一般帶菌多，吸濕能力大，對谷物的安全儲藏危害很大，它引起谷物發熱，霉變、生蟲。谷物含雜多，在機械干燥過程中會嚴重影響干燥效果；在運輸過程中，顯著降低運輸能力；在加工過程中，則影響成品質量，加速機器磨損。因此，對谷物的清理除雜是十分重要的。目前清理機械所運用的除雜原理與方法：按顆粒大小的不同進行分離；按谷物厚度不同采用長孔篩，谷物的寬度不同采用圓孔篩，谷物的長度不同采用窩眼筒、盤。按氣體流動力學性質的不同進行分離;按谷物比重的不同進行分離；按谷物形狀和表面組成的不同分離等。 初清圓篩，主要是由圓截錐形的篩面組成，篩面作回轉運動。初清圓篩的優點是結構簡單，用材少，容易制造，震動小，密封性好，無灰塵飛