1、基本情况
东北地区现有各种新旧干燥设施2000多套。折合成处理量300t/d的干燥设备,大约是970套,具有每年3000万吨的烘干能力。由于新建干燥机的速度赶不上报废的速度,干燥烘干机的保有量逐年下降。东北地区的玉米年产量约为5000万吨。其中乙醇汽油、淀粉加工等企业在收购季节消耗湿粮约1000万吨,湿粮就地加工有逐年增加的趋势。有特殊要求而需人工凉晒的粮食占很少部分。每年约有3500万吨的湿粮需要干燥。
东北地区现有
烘干机中,比较完善且能正常使用的是世界银行贷款改善中国粮食流通设施项目和国家储备粮库建设项目中为粮食流通储备体系配套建造的两批干燥机。目前这两批干燥机使用率比较高。近几年,由中储粮系统建造的少数烘干机使用效果也比较好。由部分粮食企业自筹资金建造的干燥机比较简陋.受市场行情和收购资金短缺的限制,使用率不高且不稳定。
由于粮食仓库经营体制改革和收购量的不稳定.干燥机的使用基本上是有粮源和储备粮指标的粮库在使用,无粮源的长期停用。因地方粮食局基本上不再参与粮库的经营活动,对粮仓机械也不再进行行业管理和经济投入,由粮库自筹资金建造的干燥机为数不多。
2、干燥机的类型
目前,在东北地区干燥烘干机所有者使用的主要是热风干燥机。机型有圆塔错流干燥机,即改进型美国齐默尔曼干燥机;方塔错流柱式干燥机,即消化吸收型贝利科干燥机;方塔混流干燥机:方塔顺混流干燥机:方塔顺逆流干燥机:方塔顺流干燥逆流冷却干燥机;低温真空谷物干燥机。
2.1 圆塔错流干燥机
圆塔错流干燥机是在美国齐默尔曼错流圆柱干燥机基础上.由吉林省粮食部门在二十世纪80年代引进消化吸收而来的。把原来供热的燃油炉改为了热风炉,并对排粮机构、冷却段、倒换装置等进行了改进,但送风形式和干燥方式没有改变。被干燥的粮食在两层通风孔板中间形成圆环柱形干燥层.热风在圆环中间沿周边横向穿过圆环粮柱排人大气,使湿粮得以干燥。
这种干燥机的特点是:自重轻,耗钢量少,建造快,投资少:由于圆环柱形干燥层内小外大,内粮层接触的风温高且干燥.外粮层接触的风温低且潮湿.再加上季风的影响,烘后粮的水分不均匀度得不到保证:由于干燥流程较短,用于干燥降水幅度较大的湿粮有一定困难,如采用提高风温的办法来加大降水,容易造成粮温过高和破碎率增加。
这种干燥机的系统热效率不是很高.一般蒸发1kg粮食中的水分,需要7000kJ以上的热量。
2.2方塔错流柱式干燥机(贝利科干燥机)
方塔错流干燥机是在美国贝利科干燥机基础上,由郑州院和哈尔滨市粮食部门等多家单位.在1980年对农垦友谊农场引进的贝利科干燥机进行消化吸收而来的。把原来供热的燃油炉系统改为了热风炉,并对部分机构和装置进行了改进.但送风形式和干燥方式没有改变。被干燥的粮食在两层通风孔板中间形成柱形干燥层.热风在中间沿有粮柱的方向横向穿过粮柱进入两侧的废气室.废气由干燥机顶部排人大气。在湿粮干燥过程中,内粮层接触的风温高且干燥,外粮层接触的风温低且潮湿,烘后粮的水分不均匀度得不到保证.为了克服这个缺点.在粮柱中加有倒换装置,可以将内层的粮食倒换到外层,外层的粮食倒换到内层,但不能从根本上解决烘后粮的水分不均匀的问题。
这种干燥机的特点是:由于柱形干燥层内层接触的风温高且干燥,外层接触的风温低且潮湿,烘后粮的水分不均匀度得不到保证:由于干燥流程较短,用于干燥降永幅度较大的漫粮有一定困难.如采用提高风温的办法来加大降水,容易造成粮温过高和破碎率增加。这种于燥机的系统热效率不是很高,一般蒸发lkg粮食中的水分,需要6500~7000kJ的热量。
2.3方塔混流干燥机
我国最早的方塔混流干燥机主要是由砖砌塔体和铸铁角状盒组成的。二十世纪80年代之前在东北地区建有不少这样的干燥机,由于采用烟道气直接烘干.对粮食有污染,逐步被淘汰.现在很难见到这种干燥机。目前东北地送使用的混流干燥机采用全钢结构.类似于法国的拉寓尔干燥机.但降水幅度比其要大,比较适合干燥东北地区的玉米和稻谷。
这种干燥机的特点是:干燥热风从塔体中间的总风道送入,通过角状盒进入两侧的干燥室。干燥室内装有交错排列的角状盒,一层进气,一层出气。进气角状盒进气端开口,出气端封死,出气角状盒进气端封死,出气端开口。热风在粮层中有三种穿行方式,即顺流、逆流和错流,所以采用这种原理设计的干燥机叫混流干燥机。南予干燥室内装有交错排列的角状盒.粮食在干燥过程,自上而下可被其来回翻到,粮食于燥的均匀性较好。
这种干燥机在东北地区使用,一般蒸发1kg粮食中的水分,需要6000~6500kj的热量。
2.4方塔颓混流干燥机
方塔顺混流干燥机在吉林省磐石市建有一台,主要用于研究顺流和混流组合工艺。
这种干燥机的特点是:干燥工艺由混流干燥段和顺流干燥段组成,顺流段由通风节和角状管组成,热风从上而下穿过粮层,使粮食得到干燥。这种干燥机在东北地区的使用效果有待于进一步研究。
2.5方塔顺逆流干燥机
方塔顺逆流于燥机采用全钢结构.降水幅度可达15%.比较适合干燥东北地区的高水分玉米和其他粮食。目前在东北地区建有不少这样的干燥机。
这种干燥机的特点是:干燥工艺由几个顺流于燥段和逆流干燥段组成。顺流干燥段由通风节和角状管组成,热风从通风节下部送入.废气从下一层角状管排出。逆流干燥段由上下两层角状管、或通风节和角状管组成,热风从下层角状管送入,废气从上层角状管或通风节侧面排出.每一干燥段后均设有缓苏段。粮食在于燥过程,自上两下被角状管和通风节来回翻倒,粮食干燥的均匀性较好。
这种干燥机在东北地区使用,一般蒸发lkg粮食中的水分,需要6000—6500kJ的热量。
2.6方塔顺流干燥逆漉冷却干燥机
方塔顺流于燥逆流冷却干燥机采用全钢结构.降水幅度可达15%以上,适合干燥东北地区的高水分玉米和其他粮食。目前在东北地区广泛地使用这种干燥机。
方塔顺流干燥逆流冷却干燥机的特点是:干燥工艺由几个顺流干燥段和逆流冷却段组成。顺流干燥段南通风节和角状管组成,热风从通风节下部侧面送人,废气从下一层角状管排出。逆流冷却段由通风节上和角状管组成,冷风从下层角状管送入,废气从通风节下部侧面排出。每一干燥段后设有缓苏段。粮食在于燥过程,自上而下被角状管和通风节来回翻倒,粮食的干燥的均匀性较好。
这种子燥机在东北地区使用,一般蒸发1kg粮食中的水分,需要6000~6500kJ的热量。
1986年,贝克教授在南京对美国顺流干燥机的工作原理进行了学术交流,我国于燥科技人员很快发现,这是一种处理东北高水分玉米的有效干燥方法。1987年开始设计顺流干燥机.1988年在北京平谷、门头沟建成了产量300t/d,降水10%的顺逆流干燥机,用于干燥从东北运到北京的湿玉米。与此同时,并对热风炉进行了研究开发设计。1991年原商业部粮食储运局投资,在吉林龙家堡粮库、前郭新庙粮库、黑龙江齐齐哈尔二粮库、肇州一粮库,建了一批顺流干燥机示范工程,进行推广应用。在示范作用的推动下,顺流干燥机技术迅速发展,逐步完善,使其成为现在烘干东北玉米的主流机型。
2.7方塔低温真空谷物干燥机
国家粮食储备局郑州科学研究设计院及有关单位,于2006年1月在吉林德惠新良国家粮食储备库.建成了产量300t/d、降水幅度10%的玉米低温真空干燥机系统,烘干玉米5000余吨,并进行了比较完整系统的生产性试验。
试验表明:使用低温真空谷物干燥机来干燥东北地区高水分玉米高效节能,并能保证烘后粮食品质:该系统的平均产量为17.9t/h。可使含水率24.7%的湿玉米水分降低到12.6%.平均降水幅度为12.l%:出机玉米破碎率增值1.0%.裂纹率增值6.4%.远远低于热风干燥机的破碎率增值和裂纹率增值;单位耗能量为5000kj/kgH20,比目前广泛使用的热风干燥机节能30%以上。目前在东北地区仅有一台这种干燥机。
低温真空谷物予燥机的特点是:把高水分玉米放置在密闭的真空干燥仓内,利用真空泵抽真空使干燥仓内形成并维持一定的真空度,同时采用热水管对仓内的玉米不断地加热.使玉米内部的水分通过压力差扩散到表面.汽化后被真空泵抽入到冷凝水中,实现在真空状态对高水分玉米的干燥。
低温真空谷物干燥机的主要组成部分有:谷物接收、清理、输送、储存系统;上下平衡仓、真空阀门等干燥系统;主、副抽真空系统和冷却系统:循环热水锅炉加热系统;电控检测系统等。
3、干燥机烘干机的主要性能
东北地区现有干燥机的主要工艺性能见表l。
4、结论
对于现有热风予燥机而言,不论采用何种予燥方式,降低干燥介质的温度,适当加大热风的风量,都可使其干燥的粮食品质有所改善。但对于燥机的产量和系统热效率的负面影响会十分明显。
为降低粮食于燥能耗,并使干燥后粮食的破碎率和裂纹率比原有热风干燥有明显的降低.宜采用低温真空干燥技术,推广应用低温真空干燥机,逐步替代现有热风干燥机。但该机型的建造成本会比原有热风干燥机为高。
富通新能源销售木屑烘干机、木屑气流式烘干机等烘干设备。