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节能环保小麦专用干燥机思考分析

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摘要:小麦干燥机是小麦贮存的主要机械设备。随着人们环保意识的增强,小麦干燥机的节能环保问题逐渐引起相关部门及行业的重视。本文分析了我国小麦干燥机的发展现状,针对现有小麦干燥机存在的节能环保问题从干燥工艺、干燥热源及智能化等方面提出几点对策,希望对小麦干燥机的更新换代有所参考。

关键词:小麦干燥;节能环保;专用设备

引言

随着社会的发展和农业科技水平的进步,现如今粮食产量呈现了大幅度的增长,尤其是小麦的产量,作为世界性的粮种,全世界大部分地区都是以小麦为主食的,种植范围十分广泛。随着小麦干燥机械化技术的发展,小麦机械化干燥已逐渐普及。目前,小麦干燥处理的过程中,存在着许多问题,如热效率低、余热直接排放造成浪费、智能化程度低、工艺参数设计不合理等。为了解决这些问题,必须对小麦干燥的节能环保技术进行革新,采用更加节能环保方法对小麦进行干燥处理。

1我国小麦干燥机的发展现状

1.1理论研究基础薄弱,小麦专用干燥设备缺乏

目前,国内谷物干燥机大多都是简单引进国外设备,未进行干燥技术理论研究和结合国内实际情况来设计。虽然近些年发展很快,但突出的问题是不重视干燥基础理论研究,特别是国内春小麦与冬小麦干燥方面的基础理论研究,专用干燥设备缺乏。国内谷物干燥设备的研发,都基于稻谷与玉米干燥进行研究与开发,没有针对小麦干燥进行小麦专用干燥机的研发,使用的设备主要是大环速比的稻谷干燥设备,与小麦自身的客观特点匹配程度差,导致小麦干燥经济性差、生产效率低、能源浪费和碳排放量大,客观制约了小麦机械化干燥的进度[1]。基础理论的缺失导致未来的发展方向不明晰,小麦专用干燥设备的缺乏,使得小麦干燥机的技术革新显得尤为重要。

1.2设备环保问题突出

现有的小麦干燥设备,在环保方面的应用效果不尽人意。1)现有小麦干燥设备的动力来源主要是煤,其在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳、二氧化硫以及多种氮氧化物,并伴随着浓重的粉尘,这些燃烧生成物会对环境造成极大的破坏。其中二氧化碳能够增强温室效应;二氧化硫能对人体能够产生危害,同时还会促进酸雨的产生;浓重的粉尘更是直接破坏空气质量,影响人们的身体健康。2)现有小麦干燥设备对能源的利用率较为低下,据相关的技术数据现实,用作能源的煤炭燃烧所产生的热量中,只有30%~40%的有效利用率,能量耗损比例高达6~7成,这既不符合国家的环保技能要求,同时也给相关企业带来了严重的经济负担,也就使得小麦的机械化干燥效率不尽人意,机械化干燥的推广也因此受到了阻碍[2]。

1.3干燥机的智能化、自动化控制程度有待提高

在网络化时代的今天,工农业生产的智能化、自动化以及无人化已经成为了未来的发展主流,小麦干燥设备的发展也同样如此。利用智能化数据采集的方式,对干燥工作的各项数据指标和实施情况进行汇总和分析,并利用电子计算机进行数据的处理和交换,能够大大提高小麦干燥的质量和效率。当前小麦干燥机的智能化数据采集与干燥模式研究切换处于空白,且配备在线水分测试装置、在线温度传感装置、视频监控装置及计算机模拟控制装置等温度、电气控制技术的还非常少,使得通过干燥机干燥后粮食的水分、温度的控制不够准确,影响干燥质量。

2节能环保型小麦专用干燥机关键技术研究

小麦机械干燥时存在的节能环保问题,最好的解决方案是根据小麦干燥特性研究适宜小麦机械化干燥的节能环保型专用设备,这就需要大量的技术支持和行业推动,针对目前机械化干燥中所遇到的问题,进行专项的处理,提高小麦干燥设备的性能和推广使用范围。

2.1针对地域特点进行设备的开发和研制

以山东省的地域特点为例,针对山东省冬小麦夏收的气候特点和单一热源干燥的问题,开展小麦在30℃时的平衡水分(干基)曲线研究、开展收获季空气湿度、温度和风量对于气流干燥能力的影响研究,实现干燥工艺随小麦降水特性曲线的改变而调整,提高干燥效率,节约能源[3]。

2.2针对小麦干燥工艺的设计研究

针对对流干燥对小麦品质影响的问题,开展干燥速率及干燥工艺参数对小麦品质的损伤或破坏的研究,重点是小麦内外的不均匀收缩而产生超过谷粒应力极限时形成裂纹的机理研究、新麦遇高温表皮硬化不利水分转出的研究、干燥后小麦的面筋值含量影响的研究。

2.3小麦干燥专用干燥机的研发

针对小麦后熟期长、稳定性好、外表较松软、毛细孔大、水分容易蒸发、后熟期降水较快和小麦导热性强的特点,开展冬小麦薄层干燥理论研究,开展基于冬小麦干燥的干燥方式(摒弃大缓苏比的稻谷干燥方式),开展缓苏段、干燥段的最佳比例等方面的结构设计和计算,实现一次循环多次干燥,提高循环周期的干燥能力,降低小麦破碎率,提高干燥效率与品质。

2.4组合干燥技术的研究

针对热风干燥能源消耗大、二氧化碳排放高的问题,开展组合干燥技术研究,结合冬小麦夏收传统干燥的特点,开展大风量自然风干燥技术研究,节约能源,降低谷物干燥对化石能源的依赖。

2.5智能化控制系统的研究

针对现有干燥设备自动化程度低的问题,结合小麦干燥,将实现潮粮仓上粮、干燥机循环作业、干燥机配套热风炉的自动控制的过程进行专项研究。实现热风温度、干燥塔温度、小麦出口温度、废气温度,环境温度、以及小麦进出口含水率等的在线测量和数据储存,并实现热风干燥与组合干燥智能切换;组合干燥模式下,智能降低热风炉、引风机工作负荷,拨粮轮驱动调速电机减速;并实现设备超高、低温预警功能[4]。

3结语

本文对现有的小麦干燥机的发展现状以及节能环保问题进行了阐述,并对相应的解决措施做了详尽的分析和探讨。通过这些分析和探讨,明晰了节能环保型小麦专用干燥机的研究方向及解决措施,在高效提高小麦干燥质量的同时尽量节能减排,创造环境友好型小麦干燥专用设备,希望对该行业相关发展起到抛砖引玉的作用。

参考文献:

[1]袁攀强,舒在习,张洪清,等.圆形卧式通风储存仓小麦干燥试验研究[J].粮食储藏,2018,47(3):7-11+16.

[2]王金炫,王小平.小麦品质和储存时间对面筋吸水量的影响[J].现代面粉工业,2018,32(3):22-25.

[3]张建友,洪灿东,戚雅楠,等.小麦胚芽红外干燥工艺优化及其对贮藏品质的影响[J].核农学报,2018,32(6):1144-1152.

[4]蒋国斌,梅建峰,张新泉,等.低温循环干燥机烘干小麦的探讨[J].粮油仓储科技通讯,2005(4):55-56.

作者:武文璇 赵峰 贺晓东 郭大勇 李青 单位:山东省农业机械科学研究院

节能环保小麦专用干燥机思考分析责任编辑:张雨    阅读:人次