粮食干燥机械节能减排的实现研究

摘要：粮食干燥机是重要的农机具，但是在使用过程当中，也存在能耗过高的问题。基于此，本文主要分析粮食干燥机节能减排系统的应用原理，结合目前干燥机械节能减排过程中存在的问题，探讨相应的应对措施，以促进粮食干燥机械节能减排效果的实现，提高设计的科学性，减少二氧化硫、烟尘、粉尘等有害物质产生。

关键词：粮食干燥机械;节能减排;二氧化硫

1粮食干燥机械节能减排中存在的问题

1.1干燥机设计能耗超出标准

粮食干燥机械属于一种中大型农业机具，尤其是一些干燥机占地面积大，耗能高，无论是电耗还是煤耗，都超出了一般农机具的标准，如果炉体本身散热的损失很大，就会造成机烧燃煤无法充分，热风炉内部稳定燃烧效果较多。既不利于热风温度控制，也会造成燃煤增加，还会影响粮食的品质。

1.2风温控制单一

很多粮食干燥机械的风温控制模式为单一模式，只能进行混流、横流、逆流和顺流当中的一种模式，无法混合运用，因而，在热风温度控制的过程当中，具有相当的不稳定性，无法对粮食进行科学合理的烘干。很多粮食进行一次烘干之后，仍然含有大量的水分，无法达到售卖以及存储的要求。因而，很多家工厂都使用两台以上风机进行同时供风，以提高热风温度稳定性，但是这种烘干方式会显著造成功耗增加，提高粮食加工厂的成本，也造成污染排放量增大。

1.3排放问题不达标

粮食当中的主要成分为淀粉，经过烘干之后很多淀粉会挥发出来。这些细小的淀粉颗粒弥漫到空气当中，就是有害粉尘。干燥机对粮食进行干燥过程当中，这种粉尘的比例可超过5%。传统粮食干燥机主要应用粉尘收集方式，通过废气收集以及废气沉降的办法，对于粉尘进行集中管理，但是这种废气收集虽然具有良好的集聚效果，但在沉淀方面处理仍然不彻底。如果当天风力较大，或者收集系统能耗无法满足目前的粉尘产生量，则会对空气形成二次污染。

2粮食干燥机械节能减排设计要点

2.1使用燃煤粉热风炉

燃煤粉热风炉是一种效能较高的供热器械，在现代的建筑工程、石油冶炼、发电厂当中，有着非常广泛的应用，例如沥青加温铺筑、道路热电厂锅炉燃烧。相对于传统的煤块来说，这种燃煤粉的加热方式可以显著降低燃烧所需时间，提高燃烧的充分性，供热效能更高，燃烧时间更短，同时可以降低二氧化硫等烟气污染，避免由于不充分燃烧，导致一氧化碳等有毒有害物质上升，减少对于空气的污染。

①应用燃烧煤粉热风炉可以显著提高热风炉换热效率，提高温度的稳定性，避免炉体内大量热气无法散失，造成安全隐患;②可以显著提高多风道无底火的使用效率，通过煤粉燃烧装置提升，进行更加有效的悬浮燃烧，使炉内空气与燃烧物体的接触面积更大，对氧气的需求量更少;③从工业部门的相关统计数据可以看出，应用这种燃煤粉热风炉进行技术改造，粮食干燥设备的耗能率可下降10%～25%，热效率可以达到80%～82%，相对于传统的热煤热风炉来说，这一效率可以显著提高10%;④应用燃煤粉热风炉，还可以显著降低固体废弃物堆积，由于燃烧更加充分，因而炉渣排放率可下降90%～95%，甚至有一些技术水平比较高的燃煤热风炉，能够实现炉渣零排放。

2.2采用变温组合式温度控制装置

在温度控制上，我国传统粮食干燥机械主要有逆流、混流、渗流等几种控温方式，但是，这些控温方式虽然可以显著节约燃料煤的使用，但是对电功率的消耗显著增加。因而，在未来进行技术设计，提升粮食干燥设备环保性能的过程当中，还要对混流的消耗电能进行计算。①通过混流、渗流和逆流的优化配比自动选择，提高组合干燥的效率;②一般来说，顺流的干燥一次降水幅度最大，因而其可以应用在第一道干燥程序当中;③再通过后续的混流逆流干燥方式，提高粮食的脱水保质功能;④从工业部门的设计数据可以看出，应用这种组合是干燥机，整个粮食干燥机的电能消耗可以平均下降10%～15%，电费节省程度可达到20%～25%。

2.3对除尘系统进行升级

在进行农机具设计的过程当中，可以通过除尘干燥机设计，利用信息化定位装置，对于干燥机排出的含有大量粉尘的废气进行科学的过滤与去除。现阶段，法国、美国、欧盟、日本等国家，都已经开始广泛应用除尘式干燥机，我国浙江、广州、四川等地，也有少部分使用。该种设备可以对稻米、玉米、大豆干燥过程当中的一些粉尘进行有效去除。干燥机附近排放粉尘量可平均降低20%～70%。不仅可以提高周边大气的洁净程度，还可以呵护农业干燥技术人员的身体健康。

3一种典型的高效节能粮食干燥机

3.1自然流动

该中节能粮食干燥机应用粮食自上而下的流动性特点，始终控制粮食进入的数量。尽可能使干燥机内部的粮食，处于疏松状态，通过大数据分析以及大数据横向对比，对传送带的速度进行科学管理，尽可能减少燃料机内部的通风阻力，增大粮食与热风的接触范围，使所有粮食在烘干过程当中尽可能减少与其他粮食表面的接触，受热更加均匀。并且，这种方式可以通过空气隔绝方法，对于粮食局部进行受热保护，避免由于出现较大的温度阶梯，使部分粮食出现焦糊颗粒。

3.2仓体设计

整体粮食干燥机包含仓体提升装置、热风装置等几个部分，按照自上而下的顺序，整个干燥机分为储粮段、缓苏段和排量段，在缓苏段，通过数据定位以及红外线感知装置，对粮食的输入量进行整体估算，并将热风装置的热风管道，互相连接起来，从而提高温度控制的整体性。

仓体下段包含皮带机，该皮带机上配合数据定位系统，下面排列错落有致的角盒，角盒当中可以储存50%的干燥粮食，储粮段的上端设有四个透气层，可以保障温度过高的部分，最短时间内进行散失。同时，角盒上还有一段封堵的变截面结构，可以显著提高热风的稳定性，使热风可以在工作3小时之内基本保持温度稳定。这种设计方式相当于增加了原有的干燥层面积，并且减少了干造层的厚度，使通风面积是之前的二倍。

3.3交错排气

①整个设计采用角盒交错排气的形式，一端进入，另一端封堵，透粮层从上而下垂直运动，可以减少水平运动产生，避免粮食受到二次烘干或者出现烘干不足情况;②这种进料以及温度控制方式，可以保障烟气排出速度比较均匀，通过对传统的收集装置进行孔隙缩小，可以进一步降低粉尘污染以及烟气污染。除上述几种结构上的设计之外，TIPIO-12018还使用了煤粉燃烧方式进行供热，煤渣排放量约为煤粉质量的1%，系统可以通过红外线热感对废气粉尘量进行定位，二氧化硫以及粉尘量可降低到5%。

4结语

综上所述，只有从多方面入手进行组合优化设计，才能够实现粮食干燥机械的节能减排。从本文分析可知，研究粮食干燥机械节能降耗，有利于我们从问题的角度看待机械优化设计。因而，我们要进行系统研究，既要保证粮食的品质，也要降低电能以及燃料燃放，提高农业技术发展的可持续性。

参考文獻：

[1]杨得海，姚巧福.积木式粮食干燥机生产线的安装[J/OL].中国种业，2019（10）.

[2]叶维林，苏勇，李钰志等.移动、固定两用谷物烘干机的研制[J].粮油仓储科技通讯，2019（4）.

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