玉米多段干燥出机粮含水率与干燥过程温度关系的试验研究.pdfVIP

2006年6月 中国粮油学报 V01．21，No．3 of andOilsAssociation Jun．2006 第21卷第3期 JournaltheCEneseCereals 玉米多段干燥出机粮含水率与 干燥过程温度关系的试验研究 赵春雨1 赵学工2 迟庆雷1 崔国华2 闻邦椿1 (东北大学机械工程与自动化学院1，沈阳110004) (辽宁省粮食科学研究所2，沈阳110032) 摘要本文提出了粮食多段干燥过程排粮速度、各段温度的检测与统计计算方法。根据玉米四段干燥过程 粮层通过干燥段2与缓苏段2及干燥段3与缓苏段3的温度差值，将玉米干燥温度变化特征分为：缓苏段温度平衡 型，缓苏段温度上升型，缓苏段温度下降型以及6种复合型。利用谷物表面温度为空气温度、颗粒内温度由内向外逐 渐升高、水分在颗粒内部解吸附并汽化沿毛细通道逸出颗粒表面的模型u1和多孔介质内在压力梯度作用下沿毛细通 道流动的水分传输机理[21解释了产生这种温度变化差异的原因，即近表皮层水分逸出阻力主要取决于玉米颗粒表 皮层的致密性。而远离表皮层水分选出取决于表皮层与毛细通道阻力的作用之和。通过比较℃以上与0℃以下入机 粮温样本温度特征类型占总样本量百分比，提出冷冻后玉米颗粒干燥时，表皮层致密性受到破坏，易于干燥过程水分 的逸出。给出了利用玉米干燥过程温度和干燥时间预测各类型玉米样本出机含水率的方法。本文研究成果对于指 导干燥过程操作和实现干燥过程出机含水率的智能控制具有重要意义。 关键词谷物干燥温度玉米缓苏出机粮含水率 干燥是粮食生产的一个重要环节。干燥过程如何 过程中，传热传质过程将直接影响系统内部的宏观参 降低能耗，保证粮食干燥质量是多年来国内外学者们研 数，如温度、压力等。因此，干燥机内宏观统计参数及其 究的重要课题。粮食干燥质量取决于谷床厚度、谷物流 变化规律可以作为干燥过程传热传质量度的指标，依靠 速、初始含水率、谷物温度、谷物密度膨胀率、最终含水 此指标可以间接判断干燥机内粮食的干燥特征与传热 率、热风温度和湿度八个因素pJ，而且谷物的初始含水 传质速度。本文以四段玉米干燥机为例，研究了干燥过 率及谷物品质(密度的膨胀率)变化的随机性比较 程玉米层通过各段温度的变化规律，给出了出机粮含水 大[4。5J。不同品质谷物干燥速度不同，且干燥过程工艺 率的预测方法，为干燥过程工艺参数的实时控制，保证 参数直接影响粮食干燥后的品质j。因此，研究粮食干 出机含水率提供了依据。 燥过程中干燥品质在线识别，及时调节干燥工艺参数， 如热风温度、排粮速度等，对于保证粮食的干燥质量具 1 试验装置 有重要意义。 本文以四剧顷流干燥机的玉米干燥过程为研究对 粮食干燥是一个具有生物活动的复杂传热传质过 象，建立了计算机检测系统，连续检测干燥过程干燥机 程。深入研究干燥过程粮食传热传质机理将是解决粮 内粮层温度，干燥机结构如图1所示。前两段为高温干 食干燥过程参数控制，保证干燥质量的基础。近年来， 燥段，后两段为低温干燥段，最后一段为冷却段。每段 国内外学者对粮食干燥微观机理进行了大量的研究工 有两层五角通风盒，十字交叉安装。系统在图1所示 作，取得了许多有益于指导生产的研究成果怕。18|。实际 ①、②、③、④和⑤位置安装5只温度传感器，分别检测 上，粮食干燥机是一个开式热力学系统【¨。在干燥 玉米层通过各检测点时的温度。在高低温供风管道各 安装1只温度传感器，分别检测输人干燥热风的温度。 基金项目：国家自然科学基金重点项目，编号：5053010 除检