0、引言
為了滿足在俄羅斯遠東地區對谷物和種子干燥機的需求，筆者研制了薄層混流谷物烘干機，并于2000年起出口到俄羅斯遠東地區，現已推廣應用了20余（套），進行了麥類、水稻、玉米等多種谷物和種子的烘干作業，深受用戶的好評和歡迎。現就生產應用和性能測試的情況分析如下。
1、機具的組成和工作原理
烘干機由提升機、烘干塔、供風系統、熱風爐、燃油器和電控系統等幾部分組成，如圖l所示。
工作時，谷物由提升機送入烘干塔內、谷物依靠自重從烘干塔上方慢慢向下移動到預熱裝置，并接觸熱混合氣進行預熱；燃油經燃油器成霧狀噴出，在熱風爐內自動點火燃燒，并與空氣充分混合，形成熱混合氣，在風機的作用下經雙層保溫管路送入烘干塔內。在壓力的作用下，熱混合氣進入熱交換部件，并穿透谷層之后進入上、下排列的熱交換部件將谷物中的水分帶走排到烘干塔外的保溫層中，再由烘干塔上方的百葉窗排人到空氣中。在這個過程中，熱混合氣的熱量一部分通過烘干塔的內壁和熱交換部件傳遞給谷物，另外大部分由熱混合氣在穿越谷層時直接傳遞給谷物，谷物受熱后蒸發出來的水分被熱混合氣帶走，實現了對谷物的加熱烘干，富通新能源生產銷售木屑烘干機、木屑顆粒機等生物質燃料成型木屑烘干等機械設備。
這里需要說明：烘干玉米作業的環境溫度為一14℃；烘干小麥作業的環境溫度為26C；烘干水稻作業的環境溫度為6℃。
從上述測定的烘干機主要性能指標中，可以看到：薄層混流谷物烘干機的烘干能力強、能耗值低、谷物烘干后水份均勻性好，主要性能指標均達到了國內先進水平。
2、機具的研究分析
2.1機具結構設計
1)為了適應谷物干燥特性曲線：預熱一烘干一緩蘇的要求，在烘干塔體上設置了預熱段、干燥段和緩蘇段。以玉米烘干為例，玉米在預熱段的預熱時間為25min左右，溫度達到40。C以上，水分開始蒸發，然后進入烘干段，經過2～3h的烘干后玉米進入緩蘇段；再經40min左右的緩蘇冷卻排濕完成一次降水約15%的過程。這種結構設計可以保證谷物烘干前后的品質不產生變化。
2)為了節能降耗，在結構設計上采用了熱風管道雙層保溫的措施。在烘干塔的兩側采取了用余熱保溫的措施，即在烘干塔體的兩側設置了保溫層，使帶有余熱的廢氣進入保溫層，大大降低了烘干塔內外兩側的溫差，節省了能耗，在寒冷地區冬季作業時降耗的效果更為明顯，上述措施可以提高機組熱效率3%左右。
3)為了提高谷物干燥的均勻性，采用了排糧間隙分段調節的結構。作業時，將谷物流動較快的烘干塔四角處的排糧間隙調小，增加了烘干的時間。此外，本裝置在烘干塔體的四角處設置了邊緣特殊部件，加強了此處的烘干強度，達到了提高谷物干燥均勻性的目的。
2.2烘干工藝
1)采用了簿層混流的烘干工藝。進入熱交換部件的熱混合氣從熱交換部件下方的開口向下進入谷層．然后轉彎向斜上方進入上一層熱交換部件；熱氣流在谷層中形成向下、雙橫向和向上的混流運動，與谷物的各部位進行充分全方位的接觸，更有效地把熱混合氣特有的全部熱量充分傳遞給谷物，提高了烘干的強度和均勻性。
2)熱交換部件在烘干塔內為小間距排列。這種配置使氣流穿越谷層的厚度300mm左右，實現了薄層烘干。通過計算得知，在熱混合氣全部壓頭損失中，穿越谷層部分的缺失約占70%，穿越谷層的壓頭損失與谷層厚度成正比。因此，減小谷層厚度，實現薄層烘干可以大大降低烘干機的能耗。本烘干機的能耗與國內同類型的供干機相比，烘干機的電耗值降低了15%以上。
2.3“三化”水平
1)薄層混流谷物烘干機的塔體采用了標準單元和積木式的結構，塔體的每一層為一標準單元：（可容玉米1.5t、小麥1.6t）。這樣就可以根據用戶的需求選用不同層數的單元組裝成不同型號的烘干機，實現了產品的系列化、標準化。
2)烘干塔體的主要部件中，880個熱交換部件、80個豎箱側板、80個端板、60個支架等，每種零部件結構參數完全相同，標準化程度高，為零部件的互換提供了方便。
3)配套設備中的DT型提升機、Y4 -72離心通風機、BD型烘油器均為國內外的系列化產品，標準化、系列化程度高。
4)薄層混流于谷物烘干機在不更換任何部件的情況下，可廣泛用麥類、水稻、玉米、大豆、油菜籽等多種谷物烘干作業。通過電控系統調節，可滿足各種谷物干燥工藝的要求，具有良好的通用性。
2.4作業的可靠性和故障分析
該型號烘干機足機電一體化的產品，通過電控系統對影響谷物烘干的各因素：風溫、烘干時間、排糧速度、風量等進行調控而達到烘干機理想狀態；烘干機的工作狀態在電控柜的模擬板上顯示，設有料位，最高、低風溫限制，報警裝備。使用操作方便。通過長時間的生產考核測定，烘干機作業的可靠性達到了98%以上。
在實際作業中，烘干機發生的故障主要有：
1)供油量不足。主要原因是在冬季作業時沒有采用合格的冬季用柴油，致使燃油冷凝，流動不暢。另外燃油中含有微量水分，受冷時在過濾器處結冰。解決的辦法是換用合格的冬用燃油，在過濾器部分安裝加溫設備，以保證燃油的充分供給。
2)溫度傳感器失靈。主要原因是傳感器的觸頭在使用過程上被灰塵和雜質覆蓋造成，通過清理即可解決。
3)零件損壞：軸承、電容件、調速器等如有發生損壞的現象，發現時應及時進行更換并在作業時按班次及時保養。
4)烘干塔內雜質堵塞。在使用中發現個別用戶對進入烘干塔的谷物不進行清選，使過多的雜質進入了烘干塔，潮濕的雜質受熱后粘附在塔體內的角狀管壁上，時間長易發生堵塞。為此，要對烘干機進行定期的檢查和保養，同時一定要對被烘干的谷物進行初步清選，使被烘干的谷物清潔率達到97%以上。在季節作業后對整個烘干塔進行徹底清理與保養。
通過不斷的試驗和研究分析，筆者認為，薄層混流谷物烘干機應在如下幾方面予以改進和提高：采用計算機電控系統取代目前比較笨重、繁雜的電控柜，提高調控水平；增加谷物水份隨機檢測設備，達到智能化水平，達到更好的烘干效果；進一步采用節能降耗的措施，降低烘干機能耗值，提高經濟性；提高產品的制造質量和零配件的質量，提高作業的可靠性等，使薄層烘干機更上一個臺階。
3、影響谷物烘干主要因素的參數選擇
谷物烘干的效果受到許多因素的影響，各種因素之間關系比較復雜，它們互相影響又共同作用于谷物烘干的過程中。在長時間的生產使用中，通過不斷的試驗、調整和分析，確立各因素的參數選擇范圍如下：
1)熱混合氣溫度：玉米烘干的風溫應選在120~130℃之間，含水量較大的玉米采用較高的風溫；小麥烘干的風溫應在80—95℃之間，水稻的風溫選擇在55℃左右。
2)降水梯度：每小時降水幅度玉米烘干時應不大于5%，小麥應不大于3.5%，水稻應小于2%。
3)排糧速度：選擇0~30t/h范圍內的無級調速為好。
4)風量：風量按采用風溫的多少進行計算，選用配套風機排風角管出口風速應低于谷物臨界速度，風量的大小應在作業前用風門來調整。
5)最高料位、最高作業風溫：采用自動控制的方式，爭取達到各參數能智能化自動操作，建立更高的技術平臺。
4、結束語
薄層混流谷物烘干機是機電一體化的產品，具有自主知識產權。由于其性能優良、自動化程度較高，使用操作方便、作業可靠，在俄羅斯遠東及周邊地區具有良好的市場前景，今后應進一步提高其性能和產品的質量，為農業生產的發展發揮更大的作用。
