粮食干燥机械化

粮食干燥机械化（精选7篇）

粮食干燥机械化 第1篇

一、秦拓33WGZY-Ⅱ型智能化移动式粮食烘干机

秦拓33WGZY-Ⅱ型智能化移动式粮食烘干机由陕西西安秦拓非标机械设备有限公司研发, 采用全新的移动式烘干设计理念, 机动灵活, 物料烘干过程采用强化对流和传导为主、辐射为辅的热交换形式;核心功能为混流式三回程结构, 干燥程序的温度、风量、风压、速度全部采用计算机编程控制;物料在运动状态下被分散烘干, 可以控制物料的悬浮时间, 缩短烘干时间;烘干物料在出料过程中即被冷却、除杂、筛分, 减少操作环节, 省时、省力、方便。可采用燃油、通电、烧煤及秸秆等多种能源供应方式, 人工加料口高度200mm, 便于装料和干燥操作, 运行费用低廉 (20元/t) , 烘干量大, 工作效率高。

主要技术参数:外型尺寸5180×2600×3000mm, 整机质量5.65t, 干燥机功率8kW, 可控温度35°C~180°C, 出机粮温高出气温5°C~10°C, 干燥不均匀度≤0.5%, 物料分散率100%, 破碎率1%, 物料爆腰率≤0.5%, 物料脱水率4%~10%, 耗油量6~10L/h, 生产效率3~5t/h。

二、三久低温谷物干燥机

三久低温谷物干燥机由上海三久机械有限公司研发, 该系列产品有通风式、循环式、远红外线式、全自动恒温干燥等机型, 适用于稻谷、麦类、豆类、玉米、葵瓜子、油菜籽、高粱及各类种子、各类颗粒状农产品等。

循环式机型处理量:NP-60H型6~8.5t、NP-120H型10~12t、CPR-165型15~16.5t、PRO-120H型20~30t;远红外线式机型处理量:NP-120e型10~12t、PRO-500e型50t。

三、5HXG-80型久阳谷物种子循环式低温干燥机

5HXG-80型久阳谷物种子循环式低温干燥机由江苏久阳农业装备有限公司研发, 干燥部采用横向多槽式结构, 配套变频分级式燃烧器及低噪音双斜流风机, 以柴油或煤油为燃料, 具有谷物种层薄、风路短、温差小、干燥面积大、干燥介质穿透性好、干燥均匀、效率高、不污染等特点。采用电脑编辑卡程序控制稻谷、麦类、玉米、油菜籽等多种谷物种子干燥温度、干燥速度和干燥过程, 可针对不同种子的特性更改干燥程序, 有效保持种子的生命活性。备有先进的人机操作界面, 液晶显示随时显示机器工作状况和种子水分差异分布曲线, 自动保存干燥工作记录。厂家还可根据用户要求供应手持式电子稻麦水分测定计, 运转方式为定速干燥、在线水分检测。

主要技术参数:外形尺3360×1785×6680mm, 整机质量1.63t, 电机总功率6.09kW;最大谷物处理量:稻1~8t、麦1~9.2t、大豆1~9.5t、玉米1~8.2t;送风机型号GSF-600离心式;燃烧器型号OM-2N两段火高压枪式, 点火方式为自动点火、自动供油;使用燃料为0#柴油或煤油, 油箱容量95L;安全装置配置有满量报警器、热继电器、保险丝、热风温度传感器、谷物传感器。

四、一心号循环式谷物种子干燥机

一心号循环式谷物种子干燥机由金子农机 (无锡) 有限公司研发, 烘干对象为稻谷、麦类、玉米、油菜籽、棉花籽、高粱、大豆及其种子, 具备多种物料的商品粮、种子干燥两套专用程序, 定速烘干方式确保低水分烘干速度, 真正实现无人操作, 人歇机不歇, 季处理量大, 无残留死角, 清扫方便、彻底, 防止混种。多台并联干燥成套设备系统可改装成以砻糠、燃煤、秸秆等为燃料。

烘干处理量:通用型系列6~10t, 远红外线系列7~10t, 大型谷物干燥机系列20~30t, 粗糠筛25t。

五、5HZD-1500型大型智能化玉米果穗烘干生产线

5HZD-1500型大型智能化玉米果穗烘干生产线由酒泉奥凯种子机械股份有限公司研发, 控制系统采用模块化设计, 由进料、温度传感监测与控制、风量调节、出料等模块, 通过模拟屏了解现场设备的运行状态, 并对现场设备进行操控及平稳启动大功率风机, 实现了工厂化生产, 从玉米果穗的喂入、转运、布料、出料及温度、湿度的监控调节等环节全部为机械化、自动化控制, 从根本上保证了玉米种子的质量。其优势:自动化水平高, 处理量高达1500t, 可在霜冻来临前将所收获的玉米果穗全部干燥入库, 综合运行成本低;采用玉米秸秆和玉米芯等做燃料, 排放少, 污染小, 节省了大量的燃料。

主要技术参数:烘干仓容积36m3, 烘干仓群数量28个, 处理量1500t/批 (分批式干燥) , 筛床倾角26°, 装穗高度2.5~3m, 装籽粒高度≤2.5m, 热风炉热量1400万大卡, 热效率82%~85%, 烘干降水率0.2%~0.4%/h。

六、CTHL系列混流式粮食 (油料作物) 烘干成套设备

CTHL系列混流式粮食 (油料作物) 烘干成套设备由农业部规划设计研究院研制开发、北京西达农业工程科技发展中心加工制造, 广泛用于小麦、玉米、水稻等粮食作物及油菜籽、大豆等油料的干燥处理。采用计算机优化模拟设计, 积木式结构, 干燥强度大, 热效率高, 干燥后的粮食 (油料作物) 品质好, 无焦糊粒;配置的风温自动控制、可选配在线水分监测、在线流量计量系统, 可适时调节无级变速排粮机构, 保证粮食 (油料作物) 均匀干燥, 将水分不均匀度降低到最低;以高效间接加热的热风炉为热源, 燃料选择范围广, 可根据用户需求选用煤、油、秸秆或气作为燃料, 热风温度可调。该系列设备有固定式、移动式两种, 移动式干燥机可通过13.2kW以上拖拉机或运输车辆牵引实现远距离流动作业。

粮食干燥及其机械设备维护 第2篇

我国农村地广人稀, 实行个体经营, 经济相对落后, 在粮食干燥环节上, 长期依赖日照和风干, 因此是“三农”的一个瓶颈。许多村庄找不到一块开阔地做晒场, 即使在平原之地, 以一家一户之力也很难建筑一块水泥晒场。许多农户采用毛竹编织晒垫, 用来晾晒粮食。但是竹晒垫造价高, 不耐用 (容易被地上的石子压破) , 因此农户被迫在附近的公路上晾晒粮食作物。

人们看到, 每到夏收、秋收等农作物收获季节, 全国大小公路沿线的农民总要把收割的小麦、水稻、玉米等放到公路上晾晒, 有的特意将农作物让过往汽车碾压, 以实现“免费”脱粒, 由此引发一系列不良后果。一是公路晾晒造成粮食污染;二是公路晾晒引发交通事故。有的农民在晾晒的农作物边界上放置石块, 不让机动车靠近。许多乡村公路本来是比较狭窄, 公路上晾晒粮食以后, 机动车只得绕道慢行。如果晾晒的粮食突然出现在车辆面前, 驾驶员往往措手不及, 由此引发的交通事故屡见不鲜;三是农户在公路上铺放的农作物过厚, 有的小汽车因底盘被秸秆缠绕而发生火灾, 甚至将轿车烧毁。

由此可见, 发展粮食干燥机械具有十分重要的经济意义和社会意义。

2. 粮食烘干机磨合期的使用

(1) 磨合期的特点

①磨损速度快。

由于受零部件加工、装配和调试等因素的影响, 新机器配合件的接触面积较小, 其摩擦表面粗糙, 外表的承压状态不均匀。在机器运转过程中, 零件外表的凹凸部位相互嵌合摩擦, 脱落下来的金属碎屑又成为磨料, 继续参与摩擦, 加速了零件的磨损。因此, 磨合期内极易造成零部件 (特别是配合表面) 磨损。如果此时超负荷作业, 可能导致零部件破坏, 发生早期故障。

②润滑状态不良。

由于新装配的零部件的配合间隙较小, 很难保证配合间隙的均匀性, 润滑油不容易在摩擦外表形成均匀的油膜, 从而使润滑效能下降, 造成机件的早期磨损。

③容易产生松动。

新装配的零部件, 由于受到冲击、振动等交变负荷的作用, 以及受热、变形等因素的影响, 加上磨损过快等原因, 容易使本来紧固的零部件发生松动。

(2) 磨合期的使用与维护

①烘干机操作人员应当接受生产厂家的培训, 对机器的构造、性能有充足的了解, 并获得必须的操作及维护经验, 方可操作机器。必须认真阅读使用说明书, 按说明书的提示进行操作和保养。

②减轻磨合期的工作负荷。磨合期内的工作负荷一般不要超过额定负荷的80%, 防止机器长时间满负荷作业, 以免引起过热现象。

③经常察看仪表, 如果出现异常, 应立即停机, 在原因未找到和故障未消除之前, 不能投入作业。

④经常检查润滑油、液压油、冷却液、制动液以及燃油的液位, 并注意检查整机的密封性。若发现油液缺少过多, 应分析原因。同时, 应强化各润滑点的润滑, 在磨合期内, 每班都要对润滑点加注润滑脂。

⑤及时紧固松动的零部件, 以防因松动而加剧零部件的磨损或导致零部件损坏。

⑥在磨合期结束后, 对机器进行一次全面保养, 检查各部位的间隙及连接情况, 同时加注新的润滑油。

3. 粮食烘干机的日常维护

(1) 每日维护保养

①每天清理集尘箱内的绒絮, 保证良好的通风。

②每天开机前, 检查气源三联件, 当油位不足时添加润滑油, 并将水分排出。

③每天用柔软棉布对设备进行擦拭, 以保持外观整洁。

④每天加工结束后, 检查是否有粮食残留在机器内部。

(2) 月度维护保养

①对振动后容易造成松动和脱落的部位, 包括电气线路、门的摇臂、管道连接处等进行紧固。

②检查烘干机传动带的张紧力是否合适, 必要时予以调整。

③打开烘干机的后箱盖, 用柔软棉布清洁内部。

④对轴承等运动件加注润滑油, 以减少摩擦。

(3) 年度维护保养

①检查电脑板, 检查风轮、热交换器的灵活程度。

②检查支承弹簧连接的松紧情况, 并及时进行调整。

③检查机座的固定螺栓是否松动并紧固。

④将烘干机的温度表等仪表送往当地技术监督机构进行校准。

⑤检查电器设备的接地情况是否可靠。

⑥检查易损件的磨损程度, 随时更换被磨损的零件。

(4) 轴承维护保养

①转动齿轮试验, 在运转中如果轴承有冲击声, 应立即进行检查, 并且消除故障。

③检查活动装置的底架平面, 除去灰尘等杂物, 以免机器在遇到不能破碎的物料时, 活动轴承不能在底架上移动, 以致发生严重事故。

④由于新安装的轴承座容易发生松动, 所以必须经常进行检查。

粮食干燥工艺及主要干燥设备介绍 第3篇

1 谷物的干燥工艺

谷物是热敏性物料, 干燥速度过快或参数选择不当容易产生品质损伤, 如水稻爆腰、玉米应力裂纹等。所以进行谷物干燥时, 不但要求有高的干燥速率, 而且要求有高的品质。因为每一种谷物的内部结构、外形、生理特点都不尽相同, 所以进行谷物干燥时要根据谷物的具体特点选择合适的干燥工艺。

1.1 烘干—缓苏干燥工艺

即先将谷物干燥一段时间, 蒸发一部分水分, 然后将谷物保温一段时间, 使谷物内部水分向外部扩散, 降低籽粒内部的水分梯度, 再进行下一次干燥的干燥工艺。该工艺可以提高谷物的品质, 但合理选择缓苏时间, 提高干燥机的生产率是该工艺的关键问题。

1.2 低温干燥工艺

为了保证谷物烘后品质, 减少损伤, 必须采用较低的介质温度, 泰国稻谷所用的热风温度一般均在50℃以下, 我国采用38～40℃的热风温度, 爆腰率增值小于2%。

1.3 低速干燥工艺

谷物干燥过快或冷却过快均易产生品质损伤, 但风温不同, 品质损伤与干燥速度的关系是有区别的。日本东京大学教授细川明对稻谷干燥品质进行了研究, 发现低温大风量和高温小风量比爆腰率的增值不多, 但在保证稻谷爆腰率增值小于3%的前提下低温大风量可以使干燥速度从1%/h提高到1.8%/h。总的来说, 为了保证谷物的干燥品质, 干燥速度不可太快。一般降水速率应控制在1.5%～2%以下。

1.4 高温短时干燥工艺

在谷物收获季节, 时间比较紧迫, 也可以考虑利用高温短时干燥工艺。高温短时干燥工艺就是采用较高的热风温度 (100℃以上) 短时处理高温谷物 (1 h以内) , 使谷物水分迅速降低5%～8%, 然后保温冷却的干燥工艺。这样处理的结果是谷物品质可能会有较大的下降, 但提高了干燥机的处理量, 赢得了时间, 减少了损失。

2 5HH系列谷物干燥机

在保证物料干燥后品质的基础上, 充分借鉴国内外干燥机的成功经验, 黑龙江省农副产品加工机械化研究所生产的5HH系列连续式谷物干燥机采用了组合式双向送风混流大风量干燥工艺, 经过多座粮库的使用, 干燥效果较理想, 能保证干燥后谷物的品质。其干燥工艺流程如图1所示:

(1) 在储粮段, 不同温度、湿度的原粮混合在一起, 让物料热量水份相互传递, 为后续的干燥降水创造有利条件, 此阶段时间较短。

(2) 在两个干燥段间设置了缓苏段, 此阶段停止加热, 但经过干燥段1的物料仍有较高热量, 仍然可以继续蒸发少许水份, 同时降低物料内外含水率梯度, 使物料的内外水分在缓苏段逐渐达到平衡, 避免物料长时间不间断的加热产生爆腰, 从而保证物料的干燥后品质并提高热效率。

(3) 干燥段1与干燥段2均采用角状管结构, 结构相同, 但改变进风方向, 从而保证干燥机两侧物料经受同样的风量和风压, 使之均匀干燥。

(4) 冷却段可以逐渐冷却物料, 避免干燥机内外温差太大, 产生爆腰, 影响物料品质。

(5) 在排粮段上方有清理段, 在原粮干燥前后便于清理排粮段上的杂物及维修保养, 同时也起到冷却段的作用。

粮食干燥机的使用效益分析 第4篇

水稻和小麦是赣榆县的主要粮食作物, 年种植面积6万hm2, 年产稻麦42万t。长期以来, 该县的粮食干燥普遍依赖于太阳晾晒。这种传统干燥方式受到气候和场地的很大制约, 存在着干燥效率低、效果差、易污染 (马路晾晒) 、损失大等问题。特别是在夏季收麦期间经常遇到阴雨天, 秋季收稻期间阳光不足, 气温偏低, 非常不利于自然晾晒粮食作业, 每年因气候的原因来不及干燥而造成的霉变损失一般为3%～5%, 即全县每年损失粮食达2万t左右。

另外, 随着联合收获机的快速发展, 全县稻麦收获机械化水平已达95%以上, 从而大大加快了稻麦收获速度, 缩短了收获时间。但是快速收获的稻麦与有限的晒场的矛盾日显突出, 使联合收获机收获的谷物得不到及时干燥处理, 特别是下午和夜间收获的谷物, 运到晒场时, 天色已晚, 已无法晾晒, 只好堆积在一起或装在袋子里, 等第二天晾晒。由于刚收获的谷物含水率较高, 堆积在一起或装在袋子里的谷物不通风, 容易很快发热变质, 将会大幅度降低食用口感和种子发芽率, 如遇到灾害年份, 粮食损失更大。因此, 这种传统的干燥方法与迅速发展的机械化收获水平不相适应, 亟需推广应用粮食干燥机械。

为了解决粮食干燥问题, 提高粮食品质, 近年来, 赣榆县加快了对粮食干燥机的试验示范推广工作步伐, 于2005年在该县泰来米业有限公司推广应用日本产NCD-100BC型干燥机4台, 2006年在该县的墩尚、城南、沙河、赣马四个乡镇推广应用NCD-100BC型干燥机10台。在推广过程中, 对泰来米业的干燥机应用进行了跟踪调查, 对该机具的使用情况进行了对比试验分析。

2 使用经济效益分析

该县的泰来米业有限公司是专门从事稻米加工的企业, 每年收购水稻约1.5万t, 收购水稻含水率一般在20%左右, 需干燥到14.5%～15.5%范围内, 然后进行储存或加工精米。因该企业收购加工量大, 人工干燥费工、费场地、成本高, 所以于2005年购置日产NCD-100BC型干燥机4台, 每台购价为13.6万元, 加热干燥燃料为柴油, 现对该公司使用干燥机与人工晾晒经济效益分析对比如下:

2.1 使用NCD-100BC型干燥机作业成本分析

(1) 油料费:

使用NCD-100BC型干燥机耗油量为10 L/h, 每升柴油约为5元, 收购稻谷含水分为20%, 每干燥10 t稻谷需8 h, 即干燥10 t稻谷需80 L柴油, 约需油料费400元。干燥每吨稻谷需油料费:

400元÷10 t=40元/t

(2) 电费:

该干燥机配置的电动机总功率为4.64 kW, 干燥10 t稻谷, 作业8 h, 累计需耗电37.2 kW·h, 农村工业用电费约为0.85元/kW·h, 即需31.7元。干燥每吨稻谷需耗电费:

31.7元÷10 t=3.17元/t

(3) 人工费:

在正常作业的情况下, 该公司四台干燥机共需6人操作, 每人每天需工资40元, 每天共需工资240元, 四台机器每天可干燥粮食100 t。干燥每吨稻谷需用人工费:

240元÷100 t=2.4元/t

(4) 设备折旧费:

该干燥机价格为13.6万元, 使用寿命按18 000 h计算, 稻谷含水率20%时, 8 h可干燥10 t稻谷, 在使用寿命范围内累计可干燥22 500 t。干燥每吨稻谷需折旧费:

136 000元÷22 500 t=6.1元/t

(5) 设备维修费:

该干燥机的维修费每年按4.5%提取, 即每年需维修费6 120元/台, 每年按作业2 800 h计算, 每8 h可干燥10 t稻谷, 每年可干燥稻谷3 500 t/台。干燥每吨稻谷设备维修费为:

6 120元÷3 500 t=1.8元/t

(6) 机库维修及管理费:

干燥机的库房维护和干燥加工管理费每年按3%提取, 每年干燥3 500 t/台稻谷。机库维修及管理费为:

136 000元×3%÷3 500 t=1.2元/t

(7) 每吨稻谷机械干燥成本:

40元/t+3.17元/t+2.4元/t+6.1元/t+1.8元/t+1.2元/t=54.7元/t

2.2 人工晾晒作业成本

(1) 晾晒稻谷占用土地租用费:

人工晾晒稻谷, 一般每80 t稻谷需一亩水泥晒场, 该公司年收购稻谷1.5万t, 需占用土地约200亩, 租用土地费为400元/亩, 晾晒占用土地租用费为200亩×400元/亩=80 000元。每吨稻谷土地租用费为:

80 000元÷15 000 t=5.4元/t

(2) 晒场折旧费:

建设水泥场地200亩需投资500万元, 按使用期20年计算, 年折旧费为25万元。平均每吨折旧费为:

250 000元÷15 000 t=16.7元/t

(3) 人工费:

该公司每年收稻谷15 000 t, 需晾晒180天左右, 约6个月, 含水率20%稻谷需晾晒3天左右, 平均每天需晾晒稻谷230 t, 每天需请90个劳动力晾晒, 每个劳动力每天工资约40元, 每年需人工晾晒工资648 000元。平均每吨需人工费为:

648 000元÷15 000 t=43.2元/t

(4) 每吨稻谷人工晾晒成本为:

5.4元/t+16.7元/t+43.2元/t=65.3元/t

2.3人工晾晒与机械干燥经济效益对比

(1) 节约投资成本:

人工晾晒1.5万t稻谷, 需投资水泥晒场费500万元, 而机械干燥1.5万t稻谷, 仅需投资干燥机50万元, 厂房及配套设施约300万元, 即可节约投资成本150万元。

(2) 节约干燥成本:

人工晾晒作业成本为65.3元/t, 机械干燥作业成本为54.7元/t, 即每吨稻谷可节约成本10.6元。年干燥1.5万t稻谷可节约干燥成本为:

10.6×15 000=15.9 (万元)

(3) 减少霉变损失:

人工晾晒因受到气候等条件的制约, 容易造成腐烂, 平均霉变损失约在3%～5%范围内, 按3%计算, 每公斤稻谷按1.5元, 该公司干燥1.5万t稻谷可减少损失为:

15 000×1 000×3%×1.5=67.5 (万元)

浅析热泵技术在粮食干燥领域的应用 第5篇

粮食干燥是指运用粮食干燥机械设备, 采用相应的干燥工艺与技术手段, 通过人工控制或自动控制粮食的温度、湿度等因素, 在不损害粮食品质的前提下, 降低粮食中的含水量, 并使其达到国家制定的粮食安全贮藏标准。目前我国北方的粮食干燥的热源大部分是以煤炭作为燃料经过换热器将热量送入干燥机内, 部分地区也有利用水稻壳作为燃料。

热泵技术是近几年供热技术中的新技术, 采用热泵技术, 可以充分利用10～100℃范围内的工业冷却水, 工业废水, 地热尾水中蕴含的大量热能, 给干燥机进行供热或者辅助供热。热泵按热源的不同可以分为:地源热泵, 污水源热泵, 工业余热型高温水源热泵等。

热泵用于采暖的原理基于逆卡诺循环, 即指消耗一定量的高品位能量从低温热源提取热量释放到高温热源。逆卡诺循环的原理如下:它由两个等温过程和两个绝热过程组成。假设低温热源 (即被冷却物体) 的温度为To, 高温热源 (即环境介质) 的温度为Tk, 则工质的温度在吸热过程中为Tk, 在放热过程中为Tk, 就是说在吸热和放热过程中工质与冷源及高温热源之间没有温差, 即传热是在等温下进行的, 压缩和膨胀过程是在没有任何损失情况下进行的。其循环过程为:

首先工质在To下从冷源 (即被冷却物体) 吸取热量qo, 并进行等温膨胀4-1, 然后通过绝热压缩1-2, 使其温度由To升高至环境介质的温度Tk, 再在Tk下进行等温压缩2-3, 并向环境介质 (即高温热源) 放出热量qk, 最后再进行绝热膨胀3-4, 使其温度由Tk降至To即使工质回到初始状态4, 从而完成一个循环。对于逆卡诺循环来说, 由图1可知:

以水稻干燥为例的设计计算:

根据北方实际情况选定工作环境温度为-15℃, 小时生产率为5 t/h, 经过实验得出, 把温度为-15℃的水稻含水率从18%降到14.5%, 热风温度为45℃。

(1) 小时去水量

(W为小时去水量, G为生产率, M为含水率) 。

(2) 介质流量

(Q为介质流量, d1为热介质湿焓量, d2为废气湿焓量数值由湿焓图查出) 。

(3) 所需小时供热量。

H为小时供热量, I3、I1由湿焓图查出 (理想干燃状态) 。

工业余热型高温水源热泵使用的热源为大型工矿企业所排放出来的工业废水。很多工矿企业, 例如, 发电厂、粮食加工厂、油田、石化、冶金、煤炭、水产养殖、纺织、食品等行业排放大量蕴含工业废热的污水, 高温水源热泵花费少量高品位能源从上述工业废水中提取热量, 用于生活供热或粮食干燥热源。用高温水源热泵机组对各类中低品位的余热资源进行余热回收, 没有燃烧过程, 不排放废水、废气、废物, 利用的是各种余热资源属于可再生能源, 符合可持续发展及环保的要求, 与传统的各种矿物燃料锅炉及电锅炉相比, 节能及环境效益十分明显, 更具有良好的经济运行性。

工业余热型高温水源热泵的工作范围:

当热水出水温度达到95℃时经过散热器换热后的热风温度可达到60℃左右, 可提供的小时供热量H0=Q/γ·α·Δt·q=31 351.7×1.06×0.24×55×0.7=307 064千卡

(Q为介质流量, γ为空气容重, α为空气比热, Δt为温升, q为热效率)

H0>H完全可以达到水稻干燥所需的热量。

粮食集中干燥机建模及运动仿真 第6篇

粮食集中干燥机是集能量流、物质流为一体的多势场集中干燥系统, 为2 0世纪9 0年代后期发展起来的大型、集约化、自动化检测控制干燥装置, 是实现我国粮食安全的重要装备技术之一[1,2]。该技术可适应现代农业生产的专业化、集约化、规模经营的快速发展, 解决粮食收获后的晾晒霉变问题, 已在大型粮库、国有农垦系统的种子和粮食生产基地得到应用[3]。

粮食干燥过程中粮食与干燥介质发生复杂的能量、动量、物质交换过程, 应用常规试验检测技术受到粮食干燥运行季节时间短、测试布线检测难度大、环境干扰严重等的影响, 粮食集中干燥装置系统的热质运行规律研究较难展开, 李业德提出了基于模糊控制的顺流式干燥机开发技术[4], 华南农业大学经过多年的研制, 进一步提出了基于深层干燥解析理论的粮食干燥自适应控制系统设计[5]。目前, 计算机仿真技术在电子、机器人等复杂控制领域得到广泛应用, 但对集中干燥机系统模拟研究较少。为深入掌握粮食集中智能干燥过程中粮食与干燥介质的能量、物质交换过程及品质变化, 优化配置干燥机的能量动力, 本文以塔式混流粮食集中干燥机为研究对象, 构建智能控制系统下的干燥工艺流程, 进行三维实体造型建模和智能化运动控制仿真, 以促进高品质、高效节能的粮食集中干燥设备的研制开发。

1 粮食集中干燥机建模与仿真的总体方案

1.1 模型的选定

本文选用塔式粮食集中混流干燥机作为建模和仿真的对象。干燥机的干燥段采用多层交错排列的角状管, 粮食在混流干燥过程中相互换向, 改变位置, 以提高干燥效率, 保证干燥后粮食质量。干燥机上安装测控传感器, 可检测粮温、风温、粮食水分, 便于智能化控制排粮。

1.2 粮食集中干燥模型机的工作流程

干燥机的工作流程为:湿粮从入粮口进入, 经过提升机存放进湿粮储存塔, 由智能干燥控制中心控制干燥塔中的提升机提升湿粮的进入速率、流量。湿粮在干燥塔进行混流干燥, 由智能控制系统检测粮食水分、温度及干燥介质温度, 由智能决策系统反馈控制排粮速率及干燥介质的输入, 干燥达标的粮食再经过提升机进入干粮储存塔, 干粮储存塔内的粮食由分袋包装处理存放进粮仓。干燥流程如图1所示。

1.3 运动仿真平台及建模

P r o/E N G I N E E R软件在三维建模可以实现参数化建模, 操作方法简单快捷、产品形象、直观、结果准确可靠, 可极大地提高产品的各机构的建模和各机构的总体装配效率。该软件且可在“机构”模块环境下, 实现产品各部件的运动仿真。通过对多种软件进行比较, 选用P r o/E N G I N E E R作为粮食集中干燥建模和运动仿真的软件实现平台[6]。

2 粮食集中干燥模型机的建模

粮食集中干燥模型机的建模过程分三步进行:第一步, 零部件建模。按照各零件尺寸分别绘制其三维实体图。第二步, 组件装配。分析干燥机的整体结构关系, 按照各部件间的约束条件进行装配。第三步, 在“机构”模块环境下, 设定智能控制下的部件过程运动及仿真。

2.1 整体结构

粮食集中干燥模型机的整体结构由提升机组、储粮塔组、传输机组、干燥塔、热风机及管道及智能控制中心组成, 整体结构如图2所示。提升机组主要实现湿、干粮的提升, 由三部子提升机构成:1#子提升机将粮食提升到湿粮储存塔;2#子提升机将粮食提升到干燥塔;3#子提升机将粮食提升到干粮储存塔。储粮塔组是粮食在干燥过程中的临时存放处, 它包括1个湿粮储存塔、1个干粮储粮塔、塔体及出粮控制装置等。传输组件则由2部传输机组成, 在干燥塔和提升机之间实现传送。

干燥塔作为整个粮食集中干燥机重要部件, 由多层交错排布的角状管、六叶轮式排粮机构、传感器 (干燥介质入口温度、湿度传感器;入口粮水分检测传感器、干燥介质出口湿度、温度传感器;干粮水分检测装置) 等组成。湿粮在干燥塔内干燥, 智能控制中心检测控制干燥过程中粮食与干燥介质的能量、动量、物质交换过程及品质变化过程, 控制干燥介质的流入量、温湿度参数以及湿干粮的进入及排出速度, 干粮由排粮机构排出。鼓热风机及热气管道则负责将热风鼓进干燥塔内, 实现热风干燥介质与湿粮的热质交换。

2.2 建模结果

各部件按零件分别设计、装配、建模渲染, 建模好后的粮食集中干燥机如图3所示。

3 粮食集中干燥机的运动仿真

3.1 总体分析

在成功建立了粮食集中干燥机装配模型基础上, 通过定义静止部件、运动部件, 在各起始运动件上定义驱动电机、选择连接轴和运动方向、设定运动初始条件、湿粮输入及干燥介质输入条件、参数等一系列操作, 来实现粮食集中干燥机的智能控制运动仿真。

本文研究的塔式混流粮食集中干燥机各运动部件均以轴或带为驱动件, 带在提升机中只作往复运动, 因此在建立提升机的仿真模型时, 以提升机体为固定部件, 其他部件跟提升机体作装配要求。将驱动电机放在带轴上, 以带轴作为销钉联接, 创建机构, 使机构产生运动, 粮食集中干燥机整体运动仿真设置如图4所示。

利用“运动分析”命令, 设定带轴的转速, 规范轴的运动, 再定义运动仿真的起始时间和长度等运动时间, 通过“回放结果”来重新演示机构运动过程, 完成动态控制与仿真。在整个机构运动、智能控制仿真的过程中, 各步骤之间并非独立, 而是相互关联和影响。各机构间要进行合理的装配, 设定合适的连接关系到, 才能最终实现整个机器的运转。

3.2 粮食干燥模型机运动仿真结果

粮食集中干燥模型机运动仿真的整体效果如下:6个部件根据集中干燥机的控制要求启动仿真运行过程, 3个提升机中的带轴转动和提升斗作固定轨迹运动;干燥塔进行智能控制的过程干燥;2部传输机中的皮带传输运动;排粮机构中的六叶轮转动, 完成干燥后粮食的定量排出。

4 结论

粮食集中干燥系统仿真技术研究是集生物工程、工程热物理、计算机技术、机电一体化、传感器技术等为一体的综合性技术。计算机仿真研究塔式混流粮食集中干燥模型机, 分析干燥系统中的能量流、物质流传递交换过程, 进行三维实体建模、组件装配及整机智能控制下的运动仿真, 可为构建粮食集中干燥智能控制系统下的干燥优化工艺流程、综合配置干燥装备的各组件结构及工作参数、优化调控生物物料的热质传递过程和品质等研究提供数字化研究手段, 该手段有待进一步结合信息技术的发展而深入。

参考文献

[1]李军富.我国谷物干燥机械的发展现状及对策.农机化研究, 2006 (9) :44-46.

[2]曹崇文, 汪喜波.谷物干燥机的自动控制.现代化农业, 2002 (2) :40-44.

[3]李长友, 曹艳明.谷物循环干燥机控制系统硬件设计.农业机械学报, 2002, 33 (6) :86-88.

[4]李业德, 李业刚.顺流式谷物烘干机的模糊控制系统.农业工程学报, 2002, 18 (1) :162-164.

[5]李长友, 班华.基于深层干燥解析理论的粮食干燥自适应控制系统设计.农业工程学报.2008, 24 (4) :142-146.

鄄城县粮食干燥与储存的调研分析 第7篇

一、基本情况

1. 小麦的干燥和储存

近年来, 我县小麦收获率达到99.5%以上, 小麦收获基本上是在完全成熟后进行, 收获后简单晾晒, 基本不用烘干。

(1) 田间干燥。三夏期间, 因为农村劳动力短缺、缺少晾晒场地、作业时间紧等原因, 我县有70%以上麦农户采取小麦干透后使用联合收割机进行收获, 直接入库储存或者直接出售给面粉厂和粮商。田间干燥受小麦干湿程度不均影响, 品质会有所下降。

(2) 简单晾晒。有些农户小麦收获后在自家庭院或路边简单晾晒, 种粮大户一般选择场地晾晒, 很少有烘干设备。简单晾晒由于场地不洁, 容易造成粮食内混入石子、杂草等杂质, 直接降低小麦品质。

(3) 机械烘干。红船镇孙堂行政村种粮大户魏中玉, 建成了2000 m2的烘干厂房, 购买了2台粮食烘干机, 主要用于小麦、玉米的烘干。机械烘干后的小麦色泽鲜亮、杂质少、含水量均匀, 品质较高。

(4) 储存情况。我县小麦储存半年以上的, 以国有粮库、大中型面粉厂为主, 主要收购优质小麦, 对小麦含水量要求较高, 含水量在12.5%以下才能入库散装储存。大部分面粉厂开展了粮食银行业务, 即麦农可一次性出售小麦, 也可以置换成面粉等产品分期提取;农户自家储存约占35%, 主要采取袋装囤粮的方法储存;各级粮商以倒手经营为主, 只进行中短期储存, 约占总产量的15%。国有粮库、大中型面粉厂储存设施完备, 部分粮库已实现全程自动化, 损失率在2‰以内。农户、粮商储存损失在2%左右。

2. 玉米的干燥与储存

(1) 玉米收获后, 大部分农户将玉米剥皮后直接放入袋子风干或囤积风干, 一般要3~4个月后再脱粒入仓或出售。这种方式省事省力, 但干燥速度慢, 受天气影响较大, 存放不当, 容易霉变。一些有场地的种植大户收获玉米后直接进行晾晒干燥, 达到干燥程度后直接脱粒入仓;没有条件的农户, 先将玉米入囤风干一段时间, 再分批脱粒晾晒, 达到干燥程度后直接入仓。晾晒干燥速度要快于入囤风干, 但需人工定期翻垛, 雇工报酬每人每天至少100元, 受天气影响较大, 翻垛不及时容易造成玉米发霉现象。

(2) 我县储存玉米在半年以上的, 一般以饲料厂、淀粉厂库房散装储存为主, 约占总产量的65%以上, 农户及粮商储存量各占20%左右。目前, 粮商及农户储存粮食主要是露天存放, 划定区域后铺底、砖围, 上覆防雨篷布, 地面无硬化措施, 受天气环境影响较大。

二、存在的主要问题和困难

1. 烘干设备及储存建设投入成本高。

据调查, 目前我县没有粮食烘干机生产企业, 烘干机销售企业也相对较少, 购买量不多。机具价格较高, 尤其是附加配套资金多。基本没有补贴, 一般农户很难买得起。粮食储存环节规范化程度低, 储存设施简陋, 一般都是直接堆放和露天存放。建设标准化储存库费用高, 一个室外粮食钢板仓造价更高, 单底座就得40万元, 全部配套要200万元左右, 普通农户很难接受。

2. 集中烘干的运行机制不完善。

烘干机适用性不强, 具有固定性, 仅能用于大批量粮食作物的烘干, 辐射范围限于周边地区。对于每天吞吐100 t的烘干设备来说, 绝大多数时间处于闲置状态。而粮食远距离运输造成成本过高, 可操作性不强。

3. 烘干机实际操作技能欠缺。

缺乏专业技术人才和服务, 多数农户在购买烘干机过程中, 只简单了解学习操作技能, 实际操作中自行摸索, 造成了一定的经济损失和粮食浪费。

三、建议和措施

1. 加快烘干机的研发进度。

鼓励支持农机生产装备企业研发生产经济、实用型烘干机, 使其结构简单、价格低廉、热效率高、生产率高, 具有很好的推广前景。可以使用多种燃料的烘干机, 如电、柴油、煤、天然气和秸秆等, 以增加适应性。

2. 构建集约化经营模式。

发展培植农机合作组织和种粮大户, 加快土地流转速度, 科学引导大型农机合作社、种植合作社等经营主体联合粮食加工储存企业开展订单作业, 实现由单一的经营模式向种植、收购、烘干、储存、出售“一条龙”经营模式转变, 减少中间环节, 降低粮食损耗和成本, 实现多方共赢的局面。

3. 加大宣传推广力度。

通过演示、宣传、培训、服务等各种方式, 推广烘干和储存设备。加大农产品干燥和储存技术培训力度, 培养技术型人才, 加强售后技术服务指导。适时召开现场演示会, 提升农户认知度。充分利用各种媒介组织, 大力宣传粮食烘干和储存在粮食减损和为民增收上带来的社会效应。

摘要：本文通过对鄄城县粮食干燥与储存的调研分析, 详细讲述了小麦和玉米的干燥和储存, 并提出了存在的问题及解决措施, 为粮食减损和农民增收带来效益。