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0、引言
    油菜是當今世界上發展最快的多用途作物，也是中國最重要的油料作物，長江流域是中國油菜生產四大產業帶之一，其產量占到全國的90%左右。據統計，目前中國油菜生產畝用工量12～14個，而發達國家僅需1個。這種差距嚴重影響到中國油菜的產業化生產及國際競爭力。而在油菜機械化及產業化生產過程中，產后烘干是一個重要的環節；但長期以來，油菜的產地烘干并沒有引起足夠的重視，目前普遍采用的干燥方式是自然晾曬，完全依賴天氣。因收獲不及時或收獲后干燥不到位所造成的霉變損失極其嚴重，據2002年湖北省的統計，僅此損失超過總產量的30%，造成資源的巨大浪費。此外，由于自然晾曬后的油菜籽含水量偏高，不易保存，導致其商品價值大打折扣。
    目前上海三久公司等企業生產的低溫循環式干燥烘干機已在水稻干燥中得到普遍推廣和應用：北方許多企業和科研單位研制的大型塔式干燥烘干機成功解決了東部地區玉米的干燥問題。由于油菜籽物料本身的特殊性（顆粒小、流動性好、易燃等特性）以及生產規模的局限性，將現有機型完全照搬用來干燥油菜籽是不可行的。此外，中國糧食干燥烘干機在南方及華北地區推廣不普遍的原因在于干燥烘干機用途單一，年使用期太短，運行成本較高，投入產出效益差。解決這些問題的一個有效方法是通過采用新的干燥工藝和新型結構，實現糧食干燥烘干機的一機多用。如在長江流域，須研制出既適合水稻、又適合油菜及小麥等于燥的干燥烘干機：在東北地區，須研制出首先解決玉米的干燥，其次還可用于水稻、甚至油菜籽等干燥的干燥烘干機，富通新能源生產銷售木屑氣流式烘干機，木屑顆粒機等生物質燃料成型烘干機械設備。
    目前利用薄層干燥實驗臺對油菜籽干燥工藝進行研究。韓寶柱等認為用干燥烘干機進行油菜籽干燥時，溫度不宜太高，且不能進行緩蘇處理。本機型采用了緩蘇換向結構對油菜籽進行干燥，且干燥風溫最高達130℃。
1、系統構成、工作原理及主要技術指標
1.1系統構成
  該油菜籽干燥烘干機由混流式糧食干燥塔、熱風爐、糧食循環攪龍、熱風風機、冷卻風機和提升機等部件所組成，系統布置如圖1所示。該干燥烘干機有效容積約為30.3 1113，截面為1.5 mX 2.0m。干燥塔由儲糧段、干燥段、緩蘇換向段和冷卻段構成。其自上而下共設有1個儲糧段，高度為1.5m;8個干燥段，高度為8.0 m;1個緩蘇換向段，高度為2m;3個冷卻段，高度為3m。每個干燥（冷卻）段內有兩進兩排共4排角狀盒，角狀盒截面積為0.0136m2。干燥風機型號：4-72-No8C，30 kW．風量為4 012～7 419m3/h，谷物流速為10 t/h。
1.2工作原理
    干燥烘干機準備作業時，干燥烘干機底座內的排糧機構處于關閉狀態。首先由提升機將油菜籽（或其他物料）輸送到干燥塔內，在塔內裝滿物料后，熱風機啟動，干燥過程開始。啟動位于干燥烘干機底座內的排料機構，被干燥的油菜籽依次經過干燥·緩蘇·干燥．緩蘇．冷卻的作業流程，完成干燥作業。循環攪龍的目的主要是將塔內未達到干燥要求（水分未達標）的油菜籽輸送到提升機進行二次干燥。
1.3主要技術經濟指標
  本項目是國家“十五”科技攻關項目“油菜生產機械化成套裝備研究”中的子項目“多功能油菜籽干燥烘干機的研究”。由于目前中國還缺少油菜籽干燥的行業標準，有關干燥烘干機的技術經濟指標是參照《GB/T 16714-2007連續式糧食干燥烘干機》中的相關指標給出，如表l所示。
2、結構特點
2.1  角狀盒排列采用小盒小間距
    國內外學者針對角狀盒的大小和布局對混流式糧食干燥烘干機性能的影響進行了大量的研究，目前形成比較一致的結論是：對單一物料，隨著角狀盒橫截面積增大，生產率、水分蒸發量將明顯減少；反之，隨著角狀盒橫截面積減小，生產率、水分蒸發量將明顯增加。可見，采用較小的角狀盒有利于提高干燥烘干機的干燥強度．角狀盒的縱向和橫向間距加大，其生產率、水分蒸發量將明顯減少，且糧層阻力加大，系統所需電耗也隨之增加；角狀盒的縱向和橫向間距減少，其生產率、水分蒸發量將明顯增加，且糧層阻力減小，系統所需電耗也隨之減小，但能量消耗增加。可見，根據干燥烘干機的用途不同，角狀盒大小和布局有一個合理的范圍．
    根據農業部規劃設計研究院多年來在糧食干燥中的實踐，利用中國農業大學開發的混流式谷物干燥烘干機模擬軟件，對玉米、小麥等物料在干燥過程中角狀盒的大小和布局對干燥烘干機綜合性能的影響進行了模擬研究，并結合對干燥烘干機多功能性的要求，確定了本干燥烘干機角狀盒的大小和布局如圖2所示．
2.2緩蘇換向結構
    目前，混流式糧食干燥烘干機已成為國內外糧食烘干行業的主流機型。眾所周知，在現有的混流式糧食干燥烘干機內，自上而下均勻連續地排列著許多全五角型和半五角型的通風道，保證了在烘干過程中對糧食的持續干燥，因此混流式糧食干燥烘干機具有干燥強度大、一次性降水幅度大及綜合性能好的優點。在實際生產中，用戶出于經濟效益方面的考慮在糧食烘干時一次降水幅度都超過8%，最高時甚至超過15%。這種快速干燥一方面導致糧食顆粒收縮較大，影響到糧食的色澤、外形，并使成品糧的水分不均勻度變大，容易導致儲存期間糧食變質；另一方面，靠熱風通道側的糧食顆粒由于在于燥過程中一直與高溫的鋼板相接觸，造成這些顆粒產生表面裂紋甚至當熱風溫度較高時產生焦糊。上述情況造成糧食烘干后的品質下降，影響加工企業的經濟效益。
    該干燥烘干機型很好地解決了上述問題．該機采用緩蘇換向結構，不僅能保證烘干后糧食的品質，而且還能簡化現有干燥烘干機的結構，省去半五角型的通風道，降低制造成本。緩蘇換向的實現過程如圖3所示。
    圖3為緩蘇換向段換向原理圖，該圖表示了糧食自上而下流經緩蘇換向段時的換向過程。利用鋼板將干燥烘干機橫截面從左到右分為大小一致的4個矩形區域，分別用a、β、y、θ區表示，干燥烘干機中糧食的換向過程通過三次不同的換向過程實現，分別為一次換向區A-A、二次換向區B-B和三次換向區c-c。經過一次換向后，位于a、β、y、θ區的糧食自左向右變動到β、a、θ和y區；二次換向只改變位于a和θ區的糧食位置，換向后自左向右糧食的位置變為p. o、a和y；三次換向后最終糧食的位置變為θp、y和a，實現了兩側糧食位置的互換。
2.3脈沖氣動排糧機構
    為了找到適合油菜耔干燥的排糧機構，通過試驗分別采用往復式排糧機構和脈沖氣動捧糧機構進行比較篩選。
    在第一輪試驗時干燥烘干機采用了機械捧糧機構——往復式排糧機構，為了確保捧糧機構既能暢通地捧科，又能精確控制捧料量，采用的排料間隙為3～5mm．但由于油菜籽原料含雜率普遍較高，清理設備無法清理干凈，易造成捧糧機構堵塞、排料平面上各點捧料不均勻、局部流量偏大或偏小的現象比較突出，烘干質量難以得到有效控制，
    為此，在第二輪試驗時調整了排料機構，將往復式捧糧機構改為脈沖氣動排糧機構。圖4是脈沖氣動捧糧機構的結構示意圖．由圖可以看出，固定擋糧板3的牽引框架在氣缸7的牽引下該排糧機構處于全閉的工作狀態。
   這種排糧機構出料口可完全打開，捧糧量的調整可通過改變氣缸的開合時間實現，因而不需要通過調整出料口與排糧板間的間隙來改變排糧量，排糧間隙一般為2～3mm，保證牽引框架水平運動時不與分糧錐下端發生摩擦，可滿足不同粒徑物料的干燥需求．
2.4干燥段與緩蘇段比例快速調整結構
    為了能夠同時適應水稻的干燥，在本機型的設計過程中，將干燥段與緩蘇段設計成比例可快速調整結構．
    為此，設計了寬度尺寸與干燥段進風口高度尺寸相同的鍍鋅板條．需進行水稻干燥時按照干燥緩蘇比1：4的比例將干燥段熱風進風側的進風口封死，使原有的部分干燥段調整為緩蘇段．而在烘干油菜籽及其他作物時，可以將封板拿開，恢復原來的干燥段功能．
3、性能試驗結果與分析
3.1試驗原料、方法
    2007年5月，在湖北省荊門市沙洋縣的湖北日月油脂股份有限公司黃土坡分公司進行了油菜籽干燥試驗；之后，經過對干燥烘干機進行局部調整后進行了水稻的干燥試驗，兩次試驗期間，分別委托農業部農機鑒定總站對樣機烘干油菜籽和水稻的性能指標進行了全面檢測．
    油菜籽原料的初始水分為l1%～l3%；干燥時所采用的燃料為煤，熱風溫度為110～130℃。
    由于試驗時間較晚，水稻原料的含水率僅為12%～14%，明顯偏低，正是干燥過程中能耗比較高的區段，干燥時采用的燃料為稻殼，熱風溫度為50℃。
    按照GB/T 16714-1996‘連續式糧食干燥烘干機》規定進行取樣；樣品處理；含水率、含雜率、破碎率的測定：干燥不均勻度的測定及稻谷爆腰率測量。
3.2試驗結果
    2007年5月和10月，農業部農機鑒定總站對SHYH油菜籽干燥烘干機烘干油菜耔和水稻的性能指標進行了全面檢測，試驗結果見表2．
3.3結果分析
    1)從表2的檢測結果可以看出，該機型既可以很好地進行油菜籽的干燥，也可以成功地用于水稻的干燥，且能保證水稻干燥后的爆腰率低于國家標準要求的3%．該機型一機多用的效果明顯。
    2)由于采用了緩蘇換向工藝，在油菜籽的干燥中即使采用了較高的風溫，其干燥不勻度仍然低于國家標準的規定值。且能耗指標無論是干燥油菜籽，還是干燥水稻，均十分理想。
    3)雖然從干燥能力上來看，油菜籽的檢測值為設計值的97.6%，水稻的檢測值為設計值的90.32%。但考慮到兩種物料檢測期間的含水率均低于正常設計值，且水稻含水率接近安全水分，因此完全可以認為整機干燥能力達到了設計值。
4、結論
    該新型混流式油菜籽干燥烘干機在用于油菜籽的干燥作業時，可采用較高的熱風溫度（最高風溫達130℃），干燥速度快且干燥能耗指標先進。
    同時，通過結構的快速調整，該機還能滿足水稻的干燥，且技術經濟指標均優于現有國家標準的規定值，避免了現有連續式干燥烘干機除了可烘干小麥、玉米及油菜籽外，無法烘干水稻的弊端，實現了一機多用的功能。