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时间:2018-12-04
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1、试论粮食干燥与储存应用技术对策摘要:目前,我国大部分的粮食等农产品仍没有条件获得先进干燥技术的处理。据有关统计,由于得不到及时的干燥处理,我国平常年景损失的粮食达50亿Kg。这方面的缺陷将削弱我国产品的竞争力。本文就利用热介质,在恒速干燥最后阶段,加入微波辅助加热,利用微波加热的特点,加快内部水分向外部扩散的速率,缩短降速干燥阶段时间,对粮食干燥与储存技术进行探讨。中国8/vie 关键词:粮食干燥与储存;微波辅助;应用技术 随着科学技术的进步和我国近年来粮食市场的发展,国家惠农政策、措施的逐项出台、落实,粮食价格
2、逐步攀高,粮食生产机械化作业得到了迅速发展。由于农村劳动力减少、晒场因素制约及粮食收获方式的转变,农民出售的新粮往往水分偏高,特别是玉米水分多在17%~30%之间,就北方的粮食诸如玉米等干燥而言,降速干燥阶段时间占整个干燥时间的2/3,蒸发掉的水分却不足全部水分的1/3,如在传统干燥的恒速干燥最后阶段,在进入降速干燥之前,加入微波辅助加热技术,加快内部水分向外部扩散的速率,这样可以大大缩短降速干燥阶段时间,也使整个干燥时间缩短,从而达到高效节能的目的。 1总体结构 烘干机由四部分组成:带式干燥机及配风系统、燃烧系
3、统、微波辅助加热系统、控制系统。带式干燥机由机箱、带传动系统组成,带速可无级调节。配风系统包括进、出风管、循环风机、排潮风机及控风门。微波辅助加热系统包括微波加热腔、微波源、微波源外罩及进、出料微波抑制器。 2烘干机主要参数的确定 通过干燥过程的物料衡算和热量衡算,确定主要参数,包括计算水分蒸发量、空气耗量、天然气用量及微波能耗。 在干燥过程中,新鲜空气(其状态为环境温度t0,湿度H0,热焓I0,干空气量L)进入空气加热器,加热后(其状态为t1,H1=H0,I1,L)进入干燥器,在加热器中物料被干燥,由含水率m
4、1降至m2,物料温度由tm1升至tm2后排出干燥器;而干燥空气温度下降、湿度增加后排出干燥器(其状态为t2,H2,I2,L)。 (1)原料玉米的质量流量G1(kg/h):根据要求G1=1000kg/h。 (2)产品玉米的质量流量G2:G2=G1*(1-m1)/(1-m2) 式中:G2为产品玉米的质量流量,kg/h;G1为原料玉米的质量流量,kg/h;m1为原料玉米的湿基水分,28%;m2为产品玉米的湿基水分,14%。带入数值,计算得到:G2=837kg/h。 (3)玉米中去除水分的质量流量m1-m2)/(1-
5、m2) 式中:m3/Kg): υ=(0.773+1.244*H1)(273+t1)/273=1.002(m3/Kg)式中:t1=70℃ (7)干燥介质流量L(Kg/h):L=m3/h):V=L*υ=5833(m3/h) (9)干燥介质离开干燥室时的焓值I2:I2=1.01t2+H2(2501+1.86t2)=35.35+0.029*2566.1=109.8(KJ/Kg) (10)干燥介质进入加热室时的焓值I0:I0=1.01t0+H1(2501+1.86t0)=-20.2+0.01*(2501-37.2)=
6、4.44(KJ/Kg)式中:t0=-20℃ (11)加热器加入的热量QH(KJ/h):系统输入热量:1)湿物料G1带入的热量:因为G1=G2+mtm1+m12)空气带入的热量LI03)加热器加入的热量QH 系统输出热量:1)产品G2带走的热量:G2Cmtm22)废气带走的热量:LI23)干燥器散热损失QL取QL=10%QH 综合以上:G2Cmtm1+m1+LI0+QH=G2Cmtm2+LI2+10%QH 得:90%QH=G2Cm(tm2-tm1)+L(I2-I0)-m1 式中:C1为原料玉米的温度,-20℃
7、;tm2为产品玉米的温度,60℃;Cm为产品玉米的比热,2.01KJ/(Kg・℃) 最后QH=846202(KJ/h)=202150Kcal/h (12)天然气燃烧热为8000Kcal/m3,则天然气用量为25.3m3/h。 (13)微波功率P(Kin Q=Mj×〔in) �t微波功率P=0.07Q/η1η2=21(Kw) 3总结 玉米是我国主要的粮食资源,研制烘干玉米的关键技术和装备,已成为节能减排、建设玉米绿色供应链的关键,且众多生产领域还没有采用先进的干燥技术和装备,更有巨大的市场还有待于开发。
8、 使用可燃气,主要成份为甲烷,燃烧生成二氧化碳和水,属于清洁能源,采用微波干燥,速度快、加热均匀,同时具有杀菌、减少污染的作用,结合热风干燥,能达到节能的目的,目前在粮食烘干领域还未见应用,但经广大科技人员的研究与推广,我国的粮食干燥技术及装备必将取得更多成果。
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