糧食干燥的方法，就是通過各種途徑給予糧食一定形式的能量，使糧食中的一部分水分汽化而溢出，從能量轉(zhuǎn)移形式看有對流、輻射和傳導(dǎo)。長期以來，由于一直以自然干燥法為主，我國糧食干燥設(shè)備的保有量很小。從糧食干燥設(shè)備的形式來看，我國多采用塔式，流化槽式、熱滾筒式干燥機(jī)。這些設(shè)備的干燥溫度較高，處理后糧食的品質(zhì)降低，占地面積大，一次性投資高。此外，我國糧食烘干機(jī)的熱效率較低，也嚴(yán)重制約了糧食機(jī)械化干燥的進(jìn)程。糧食熱力干燥所消耗的熱量非常大，目前國外技術(shù)先進(jìn)的糧食烘干機(jī)熱耗最高不超過5040kj/kgH2O，一般在4200kJ/kgHzO以下，最先進(jìn)的達(dá)到3150U/kgH2O。我國技術(shù)水平比較落后，一般為5040 -8400kj/kgH20，有的甚至高達(dá)8400u/kgH2O以上。以某一大型糧庫為例，年烘干糧食2500萬kg，按平均降水4%（從l8%降至14%）計(jì)算，所耗標(biāo)準(zhǔn)熱值煤250l，可見能源的}肖耗是頗為驚人的。如果我國糧食干燥的單位熱耗能降到4200U/kSH2O，則上例中耗煤量可節(jié)省1/3左右，降至166t，經(jīng)濟(jì)效益是十分巨大的。
為此，研究并解決糧食干燥中的節(jié)能問題，是推動我國糧食干燥機(jī)械化、自動化發(fā)展進(jìn)程中需迫切解決的問題。筆者在分析國內(nèi)糧食干燥作業(yè)中能源消費(fèi)技術(shù)落后原因的基礎(chǔ)上，提出了糧食烘干機(jī)節(jié)能降耗的各種有效途徑。
1、糧食烘干機(jī)節(jié)能降耗的途徑
從當(dāng)前國內(nèi)各種糧食烘干機(jī)的使用情況分析，單位熱耗高的主要原因有以下幾點(diǎn)：①主機(jī)和熱風(fēng)管路的保溫性臺B差，管路長，熱損失大（包括干燥段、緩蘇段、爐子以及熱風(fēng)管道等）。②爐子結(jié)構(gòu)和有關(guān)技術(shù)參數(shù)選擇不合理，燃料燃燒不完全，即燃燒熱能沒有在爐子中得到完全轉(zhuǎn)化，熱效率低。③爐子無定型產(chǎn)品。④廢氣余熱未能得到充分利用。⑤烘干工藝不夠合理。如以上這此問題，都有較好的技術(shù)措施予以解決，我國糧食烘干機(jī)肯定將達(dá)到一個(gè)新的水平。
1.1改造爐子結(jié)構(gòu)，減少熱能的各項(xiàng)損失，提高熱效率
燃燒爐是糧食烘干機(jī)的重要組成部分，是干燥介質(zhì)的熱源發(fā)生器。燃燒爐熱效率的高低，直接影響干燥機(jī)的能量消耗，關(guān)系到烘干機(jī)單位熱耗的高低。若爐子結(jié)構(gòu)和有關(guān)參數(shù)選擇不合理，燃料燃燒不完全，熱效率就低。要提高爐子的熱效率，必須減少熱損失。爐子中熱量的損失主要有三個(gè)方面：即機(jī)械不完全燃燒損失、化學(xué)不完全燃燒損失以及通過爐子傳向周圍介質(zhì)的熱量散失，其中以通過爐子傳向周圍介質(zhì)的熱量散失較大，一般在夏季約5-6%，冬季則達(dá)8～10%。
影響機(jī)械不完全燃燒損失的主要因素是燃料性質(zhì)，爐篦孔隙尺寸、過剩空氣系數(shù)、爐膛溫度及混合情況等。爐子設(shè)計(jì)時(shí)、爐篦和爐膛的發(fā)熱強(qiáng)度以及過剩空氣系數(shù)均不宜選擇過大，如過大煙道氣從爐子中所帶走的飛灰就多。
化學(xué)不完全燃燒熱損失又稱可燃?xì)怏w不完全燃燒熱損失，是指可燃?xì)怏w隨煙氣排出爐外所造成的熱損失。主要是由于爐膛溫度不夠或混合不勻，使燃料中的揮發(fā)物在爐膛中不能完全燃燒，這與爐灶設(shè)計(jì)有很大關(guān)系。為了避免糧食在烘干過程中受到污染，又能利用來源方便的燃料，改進(jìn)爐子顯得尤為重要。一方面研究將固體燃料變?yōu)闅怏w再燃燒，力圖解決燃料的廣泛性，又解決糧食的污染問題或采用煤粉燃燒技術(shù)使燃料燃燒更完全；另一方面，所設(shè)計(jì)的爐子結(jié)構(gòu)應(yīng)保證爐膛溫度不低于800℃。特別是對于直接煙道氣為干燥介質(zhì)的烘干機(jī)，只有爐膛溫度超過800℃時(shí)，煙道氣中的3.4-苯丙蓖的含量才會明顯減少。這樣既可保證燃料完全燃燒，又可避免糧食污染，從而保證糧食的烘后品質(zhì)。
此外，在設(shè)計(jì)爐子時(shí)，應(yīng)在結(jié)構(gòu)、材料上加以考慮，采用完善的隔熱保溫措施，使?fàn)t子具有良好的保溫性能，防止熱量的散失。
1.2回收廢氣親熱
廢氣余熱的利用，通常是回收干燥前、后期的廢氣和冷卻時(shí)廢氣中的熱量。廢氣的熱含量幾乎占全部熱耗的一半，在糧食干燥中回收這部分熱量，可以提高干燥前介質(zhì)熱量利用率，降低單位熱耗。因此，近年來在國內(nèi)外受到廣泛重視。
1.2.1冷卻廢氣的回收利用
一般糧食在冷卻室（段）中降水不多，就玉米干燥而言，只有0. 5%～1.0%。因此，冷卻廢氣的濕含量并不高，使用一次的冷卻廢氣比外界溫度高lO%以上。這部分廢氣的溫、濕度不高，但量較大，可以回收利用。回收后的廢氣可與煙道氣混合為煙道和空氣混合氣體作為干燥介質(zhì)，一般仍作冷卻介質(zhì)，再使用一次。
1.2.2干燥廢氣的回收利用
一般干燥室（段）廢氣溫度高于外溫15c以上，如有預(yù)熱段，干燥廢氣溫度還要高些，其相對濕度在60%~70%，這部分廢氣可以回收作介質(zhì)預(yù)熱入機(jī)濕糧，或與煙道氣混合為煙道氣和空氣混合氣體作干燥介質(zhì)，或引入緩蘇倉內(nèi)對烘后糧食緩蘇降水。這部分廢氣余熱，從熱能的充分利用，降低單位熱耗和提高經(jīng)濟(jì)效益來看，都是很有價(jià)值的，并具有巨大的節(jié)能潛力。
1.3減少過分干燥
過分干燥是指谷物干燥過度，致使谷物含水率低于規(guī)定的安全儲藏含水率。過分干燥不僅使糧食品質(zhì)變壞，而且造成不必要的能源消耗和經(jīng)濟(jì)上的巨大損失。
以干燥含水率為25%的稻谷l000t為例，按規(guī)定應(yīng)干燥至14. 5%左右。由于操作失誤，該批稻谷被干燥至13%，水分多減1.5%，此時(shí)干谷重量少了15t，干燥時(shí)間多花416h。
過分干燥所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失也比較大。該批稻谷少賣15t，價(jià)值24000元，多消耗煤油、電價(jià)值6248元，總損失約3萬元。若考慮機(jī)械折舊、人工、管理費(fèi)用，總損失將達(dá)3.6萬元。
減少過分干燥，除節(jié)省能源外，還具有許多優(yōu)越性：可以提高干燥機(jī)的容量，實(shí)際上增加了干燥機(jī)的干燥能力，同時(shí)可以降低谷物干燥的爆腰率，減少破損，使谷物的質(zhì)量有所提高。
為了避免過分干燥，烘干機(jī)必須采用高準(zhǔn)確度的自動水分檢測儀。在干燥過程中隨機(jī)取樣，在線檢測，并將測得的水分信號送人電腦控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)谷物干燥的水分自動檢測與控制，可有效地防止過分干燥。
1.4制定合理的干燥工藝
糧食烘干機(jī)工藝流程選擇是否合理，決定著整機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。制定合理的干燥工藝流程，采用預(yù)熱——烘干——緩蘇——烘干——緩蘇——冷卻的工藝路線干燥糧食，不僅是節(jié)能降耗的有效途徑，而且是提高糧食烘干后品質(zhì)的有效措施。在此工藝流程中，其預(yù)熱、緩蘇，可有效地降低糧食烘干機(jī)的單位熱耗，降低爆腰率，保證干燥后的糧食具有良好的品質(zhì)。
1.5重視能源的開發(fā)利用
從國外情況看，糧食烘干機(jī)所耗燃料種類，幾乎都是采用柴油或煤氣。在我國，由于國情所致，采用柴油或煤氣作為燃料，成本較高，因而給我們的研究工作提出了一個(gè)十分追切的課題：糧食烘干機(jī)的燃料發(fā)展前景如何？就現(xiàn)在已經(jīng)探明的貯量來看，煤是目前經(jīng)濟(jì)實(shí)用的燃料，同時(shí)我們必須重視新能源的開發(fā)研究，也不能忽視如稻殼、沼氣、太陽能、工廠廢氣等輔助能源的利用。
從我國國情出發(fā)，采用燃燒稻殼作為烘干機(jī)熱源（如烘干稻谷）大有可為。我國的稻谷產(chǎn)量居世界首位，特別是南方地區(qū)，米廠眾多，稻殼資源豐富。即使是某些無碾米廠的糧庫、種子公司、農(nóng)場等企業(yè)，在其周圍也有眾多的碾米廠。在碾米廠中稻殼基本上沒有進(jìn)行綜合利用，作為“廢物”堆放，造成環(huán)境污染。利用稻殼作為烘干機(jī)燃料，將解決碾米廠“廢物”堆放場地和稻殼堆放引起的環(huán)境污染問題。此外，除燃料稻殼利用了稻殼的熱能外，稻殼灰還可以作為肥料，疏松劑、吸潮劑、填充劑等，并利用稻殼灰生產(chǎn)附加值較高的耐火材料，是稻殼“廢物利用”、變“廢”為寶、節(jié)約能源的一個(gè)有效途徑。
2、結(jié)論
綜上所述，我們可總結(jié)得到：
(1)采用燃燒新技術(shù)，改進(jìn)爐子、對燃燒壁采取隔熱的方法，減少燃燒爐壁輻射、對流損失，減少烘干機(jī)體及聯(lián)結(jié)風(fēng)管的熱損失，以減少熱能的各項(xiàng)無形損耗；
(2)回收廢氣余熱；
(3)避免谷物的過度干燥；
(4)制定完善合理的干燥工藝流程；
(5)注重能源的開發(fā)利用，均是糧食烘干機(jī)節(jié)能降耗的有效途徑。各項(xiàng)節(jié)能降耗措施的具體實(shí)施，必將加速我國谷物干燥機(jī)械化、自動化的進(jìn)程。
相關(guān)烘干機(jī)產(chǎn)品：
1、滾筒烘干機(jī)
2、氣流式烘干機(jī)
