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摘要:小麥干燥機(jī)是小麥貯存的主要機(jī)械設(shè)備。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),小麥干燥機(jī)的節(jié)能環(huán)保問(wèn)題逐漸引起相關(guān)部門(mén)及行業(yè)的重視。本文分析了我國(guó)小麥干燥機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀,針對(duì)現(xiàn)有小麥干燥機(jī)存在的節(jié)能環(huán)保問(wèn)題從干燥工藝、干燥熱源及智能化等方面提出幾點(diǎn)對(duì)策,希望對(duì)小麥干燥機(jī)的更新?lián)Q代有所參考。
關(guān)鍵詞:小麥干燥;節(jié)能環(huán)保;專用設(shè)備
引言
隨著社會(huì)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)科技水平的進(jìn)步,現(xiàn)如今糧食產(chǎn)量呈現(xiàn)了大幅度的增長(zhǎng),尤其是小麥的產(chǎn)量,作為世界性的糧種,全世界大部分地區(qū)都是以小麥為主食的,種植范圍十分廣泛。隨著小麥干燥機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展,小麥機(jī)械化干燥已逐漸普及。目前,小麥干燥處理的過(guò)程中,存在著許多問(wèn)題,如熱效率低、余熱直接排放造成浪費(fèi)、智能化程度低、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)不合理等。為了解決這些問(wèn)題,必須對(duì)小麥干燥的節(jié)能環(huán)保技術(shù)進(jìn)行革新,采用更加節(jié)能環(huán)保方法對(duì)小麥進(jìn)行干燥處理。
1我國(guó)小麥干燥機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1理論研究基礎(chǔ)薄弱,小麥專用干燥設(shè)備缺乏
目前,國(guó)內(nèi)谷物干燥機(jī)大多都是簡(jiǎn)單引進(jìn)國(guó)外設(shè)備,未進(jìn)行干燥技術(shù)理論研究和結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)。雖然近些年發(fā)展很快,但突出的問(wèn)題是不重視干燥基礎(chǔ)理論研究,特別是國(guó)內(nèi)春小麥與冬小麥干燥方面的基礎(chǔ)理論研究,專用干燥設(shè)備缺乏。國(guó)內(nèi)谷物干燥設(shè)備的研發(fā),都基于稻谷與玉米干燥進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā),沒(méi)有針對(duì)小麥干燥進(jìn)行小麥專用干燥機(jī)的研發(fā),使用的設(shè)備主要是大環(huán)速比的稻谷干燥設(shè)備,與小麥自身的客觀特點(diǎn)匹配程度差,導(dǎo)致小麥干燥經(jīng)濟(jì)性差、生產(chǎn)效率低、能源浪費(fèi)和碳排放量大,客觀制約了小麥機(jī)械化干燥的進(jìn)度[1]。基礎(chǔ)理論的缺失導(dǎo)致未來(lái)的發(fā)展方向不明晰,小麥專用干燥設(shè)備的缺乏,使得小麥干燥機(jī)的技術(shù)革新顯得尤為重要。
1.2設(shè)備環(huán)保問(wèn)題突出
現(xiàn)有的小麥干燥設(shè)備,在環(huán)保方面的應(yīng)用效果不盡人意。1)現(xiàn)有小麥干燥設(shè)備的動(dòng)力來(lái)源主要是煤,其在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳、二氧化硫以及多種氮氧化物,并伴隨著濃重的粉塵,這些燃燒生成物會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的破壞。其中二氧化碳能夠增強(qiáng)溫室效應(yīng);二氧化硫能對(duì)人體能夠產(chǎn)生危害,同時(shí)還會(huì)促進(jìn)酸雨的產(chǎn)生;濃重的粉塵更是直接破壞空氣質(zhì)量,影響人們的身體健康。2)現(xiàn)有小麥干燥設(shè)備對(duì)能源的利用率較為低下,據(jù)相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)現(xiàn)實(shí),用作能源的煤炭燃燒所產(chǎn)生的熱量中,只有30%~40%的有效利用率,能量耗損比例高達(dá)6~7成,這既不符合國(guó)家的環(huán)保技能要求,同時(shí)也給相關(guān)企業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),也就使得小麥的機(jī)械化干燥效率不盡人意,機(jī)械化干燥的推廣也因此受到了阻礙[2]。
1.3干燥機(jī)的智能化、自動(dòng)化控制程度有待提高
在網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的今天,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化、自動(dòng)化以及無(wú)人化已經(jīng)成為了未來(lái)的發(fā)展主流,小麥干燥設(shè)備的發(fā)展也同樣如此。利用智能化數(shù)據(jù)采集的方式,對(duì)干燥工作的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)和實(shí)施情況進(jìn)行匯總和分析,并利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和交換,能夠大大提高小麥干燥的質(zhì)量和效率。當(dāng)前小麥干燥機(jī)的智能化數(shù)據(jù)采集與干燥模式研究切換處于空白,且配備在線水分測(cè)試裝置、在線溫度傳感裝置、視頻監(jiān)控裝置及計(jì)算機(jī)模擬控制裝置等溫度、電氣控制技術(shù)的還非常少,使得通過(guò)干燥機(jī)干燥后糧食的水分、溫度的控制不夠準(zhǔn)確,影響干燥質(zhì)量。
2節(jié)能環(huán)保型小麥專用干燥機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究
小麥機(jī)械干燥時(shí)存在的節(jié)能環(huán)保問(wèn)題,最好的解決方案是根據(jù)小麥干燥特性研究適宜小麥機(jī)械化干燥的節(jié)能環(huán)保型專用設(shè)備,這就需要大量的技術(shù)支持和行業(yè)推動(dòng),針對(duì)目前機(jī)械化干燥中所遇到的問(wèn)題,進(jìn)行專項(xiàng)的處理,提高小麥干燥設(shè)備的性能和推廣使用范圍。
2.1針對(duì)地域特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備的開(kāi)發(fā)和研制
以山東省的地域特點(diǎn)為例,針對(duì)山東省冬小麥夏收的氣候特點(diǎn)和單一熱源干燥的問(wèn)題,開(kāi)展小麥在30℃時(shí)的平衡水分(干基)曲線研究、開(kāi)展收獲季空氣濕度、溫度和風(fēng)量對(duì)于氣流干燥能力的影響研究,實(shí)現(xiàn)干燥工藝隨小麥降水特性曲線的改變而調(diào)整,提高干燥效率,節(jié)約能源[3]。
2.2針對(duì)小麥干燥工藝的設(shè)計(jì)研究
針對(duì)對(duì)流干燥對(duì)小麥品質(zhì)影響的問(wèn)題,開(kāi)展干燥速率及干燥工藝參數(shù)對(duì)小麥品質(zhì)的損傷或破壞的研究,重點(diǎn)是小麥內(nèi)外的不均勻收縮而產(chǎn)生超過(guò)谷粒應(yīng)力極限時(shí)形成裂紋的機(jī)理研究、新麥遇高溫表皮硬化不利水分轉(zhuǎn)出的研究、干燥后小麥的面筋值含量影響的研究。
2.3小麥干燥專用干燥機(jī)的研發(fā)
針對(duì)小麥后熟期長(zhǎng)、穩(wěn)定性好、外表較松軟、毛細(xì)孔大、水分容易蒸發(fā)、后熟期降水較快和小麥導(dǎo)熱性強(qiáng)的特點(diǎn),開(kāi)展冬小麥薄層干燥理論研究,開(kāi)展基于冬小麥干燥的干燥方式(摒棄大緩蘇比的稻谷干燥方式),開(kāi)展緩蘇段、干燥段的最佳比例等方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算,實(shí)現(xiàn)一次循環(huán)多次干燥,提高循環(huán)周期的干燥能力,降低小麥破碎率,提高干燥效率與品質(zhì)。
2.4組合干燥技術(shù)的研究
針對(duì)熱風(fēng)干燥能源消耗大、二氧化碳排放高的問(wèn)題,開(kāi)展組合干燥技術(shù)研究,結(jié)合冬小麥夏收傳統(tǒng)干燥的特點(diǎn),開(kāi)展大風(fēng)量自然風(fēng)干燥技術(shù)研究,節(jié)約能源,降低谷物干燥對(duì)化石能源的依賴。
2.5智能化控制系統(tǒng)的研究
針對(duì)現(xiàn)有干燥設(shè)備自動(dòng)化程度低的問(wèn)題,結(jié)合小麥干燥,將實(shí)現(xiàn)潮糧倉(cāng)上糧、干燥機(jī)循環(huán)作業(yè)、干燥機(jī)配套熱風(fēng)爐的自動(dòng)控制的過(guò)程進(jìn)行專項(xiàng)研究。實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)溫度、干燥塔溫度、小麥出口溫度、廢氣溫度,環(huán)境溫度、以及小麥進(jìn)出口含水率等的在線測(cè)量和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存,并實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)干燥與組合干燥智能切換;組合干燥模式下,智能降低熱風(fēng)爐、引風(fēng)機(jī)工作負(fù)荷,撥糧輪驅(qū)動(dòng)調(diào)速電機(jī)減速;并實(shí)現(xiàn)設(shè)備超高、低溫預(yù)警功能[4]。
3結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)現(xiàn)有的小麥干燥機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀以及節(jié)能環(huán)保問(wèn)題進(jìn)行了闡述,并對(duì)相應(yīng)的解決措施做了詳盡的分析和探討。通過(guò)這些分析和探討,明晰了節(jié)能環(huán)保型小麥專用干燥機(jī)的研究方向及解決措施,在高效提高小麥干燥質(zhì)量的同時(shí)盡量節(jié)能減排,創(chuàng)造環(huán)境友好型小麥干燥專用設(shè)備,希望對(duì)該行業(yè)相關(guān)發(fā)展起到拋磚引玉的作用。
參考文獻(xiàn):
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作者:武文璇 趙峰 賀曉東 郭大勇 李青 單位:山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院