1、引言
隨著集約化養(yǎng)殖業(yè)的蓬勃發(fā)展，蛋白質(zhì)飼料資源更顯得日益貧乏。用青草粉尤其是產(chǎn)量高的優(yōu)質(zhì)豆科牧草一苜蓿（Medicago Sativa，L）來補(bǔ)充蛋白質(zhì)及維生素飼料資源的不足，已成為全世界畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。我國苜蓿種植面積到2010年可達(dá)1億畝。但是牧草收獲時(shí)間緊，如果存儲不當(dāng)，嚴(yán)重影響牧草的品質(zhì)。目前，在國內(nèi)關(guān)于牧草保質(zhì)干燥烘干機(jī)的設(shè)計(jì)研究的相關(guān)報(bào)道較少，國外成型的牧草干燥烘干機(jī)組的制造工藝復(fù)雜、成本昂貴。因此研制結(jié)構(gòu)簡單，工藝先進(jìn)，使用可靠，生產(chǎn)效率高，成本低的
牧草烘干機(jī)是解決全省飼草產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵，富通新能源生產(chǎn)銷售
木屑顆粒機(jī)、木屑烘干機(jī)等生物質(zhì)顆粒燃料成型、木屑烘干機(jī)械設(shè)備。
2、主要結(jié)構(gòu)和工作原理
2.1結(jié)構(gòu)
該機(jī)主要由主干燥烘干機(jī)、臥式熱風(fēng)爐、換熱器組成。主干燥烘干機(jī)由干燥前段（順流）、干燥后段（混流）、驅(qū)動(dòng)與張緊裝置、水平鋼絲帶式干燥床、調(diào)速裝置、余熱回收裝置及電器部分組成。
2.2工作原理
5 HC -1牧草保質(zhì)干燥烘干機(jī)的驅(qū)動(dòng)輥帶動(dòng)的輸送鏈耙，承載苜蓿鋪喂入到干燥段。由臥式熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱空氣也進(jìn)入第一干燥段，進(jìn)行順流干燥，將自由水和部分結(jié)合水去除；在第二干燥段，采用的是順、逆流混合干燥去除大部分結(jié)合水。同時(shí)，利用風(fēng)機(jī)進(jìn)行余熱回收，回收的高速氣流使苜蓿鋪翻轉(zhuǎn)，達(dá)到均勻干燥的目的，干燥的首蓿由拋出輥拋送出干燥烘干機(jī)。
3、干燥烘干機(jī)生產(chǎn)性能分析
3.1 干燥工藝參數(shù)對干燥烘干機(jī)性能的影響
在生產(chǎn)性能試驗(yàn)過程中，我們設(shè)定干燥溫度160~200℃，風(fēng)量為8000~16000m3/h由于干燥烘干機(jī)內(nèi)表現(xiàn)風(fēng)速較難控制和測定，因此用風(fēng)量標(biāo)定表現(xiàn)風(fēng)速。
①位熱耗
干燥烘干機(jī)能耗受風(fēng)溫和風(fēng)量影響試驗(yàn)結(jié)果如圖2和圖3所示。
由圖2和圖3可見，風(fēng)溫降低、風(fēng)量減少，單位熱耗降低，但風(fēng)溫及風(fēng)量對單位熱耗的影響不是孤立的，而是有聯(lián)系的。風(fēng)量大時(shí)，隨著風(fēng)溫的提高，單位熱耗下降很快；風(fēng)量小時(shí)，單位熱耗隨著風(fēng)溫的變化較緩慢。當(dāng)風(fēng)量為8000~10000m3/h時(shí)，存在熱風(fēng)溫度的最佳值，即熱介質(zhì)的表現(xiàn)風(fēng)速為0. 32~0.35 m/s。干燥溫度為170~180℃，能耗值最小，能耗隨風(fēng)量的增加上升很快，高風(fēng)溫時(shí)增加風(fēng)量，能耗上升很少。
②生產(chǎn)率
熱風(fēng)溫度和熱風(fēng)量對生產(chǎn)率起著決定作用，如圖4和圖5所示。生產(chǎn)率隨熱風(fēng)溫度和風(fēng)量的增加而上升，低溫時(shí)加大風(fēng)量，生產(chǎn)率提高的很緩慢，較低溫度適合較小風(fēng)量；高風(fēng)溫時(shí)加大風(fēng)量，生產(chǎn)率提高迅速，而能耗則上升很小，較高風(fēng)溫時(shí)可用較大的風(fēng)量來提高生產(chǎn)率。
③粗蛋白質(zhì)含量
苜蓿粗蛋白質(zhì)含量的多少，是評價(jià)干苜蓿的重要指標(biāo)。根據(jù)國家質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)，一級干苜蓿的粗蛋白質(zhì)含量大于18%。干燥溫度和風(fēng)量對苜蓿干后粗蛋白含量的影響如圖6和圖7所示。
在熱風(fēng)流量一定的情況下，每個(gè)采樣成分中粗蛋白的含量不相同。干燥溫度在175～180℃時(shí)，苜蓿干后粗蛋白保存率較高，超過180℃后隨溫度增大，粗蛋白含量銳減。
由圖7可知，風(fēng)量對苜蓿干后粗蛋白含量的影響不明顯。由于在干燥烘干機(jī)內(nèi)的表現(xiàn)風(fēng)速較難控制和測定，因此用風(fēng)量標(biāo)定表現(xiàn)風(fēng)速。風(fēng)量在12000~14000m3/h時(shí)，苜蓿干后粗蛋白保存率較理想。
(2)苜蓿初始含水率的影響
如圖8所示，在5HC-1型牧草保質(zhì)干燥烘干機(jī)中，隨苜蓿初始水分的增加，單位熱耗隨之增加，當(dāng)苜蓿初始含水量較高時(shí)，在相同條件下（干燥溫度、表現(xiàn)風(fēng)速和水平輸送速度），單位耗熱量相對較高。從植物生理角度講，將細(xì)胞中的水分傳輸出來，必須消耗能量，如細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生劣變( deterioration)，能量消耗將會(huì)更大。如圖9所示，初始水分越高，降水幅度越大，干燥速率越慢，所以生產(chǎn)率越低。干燥速率隨初始水分的提高而下降，雖然水分變化較迅速，但傳遞到苜蓿莖桿表面上的自由水分絕對量較低，在干燥過程中，沒有更多的表面水被蒸發(fā)掉，故顯得干燥速率低。
(3)干燥時(shí)間對干燥烘干機(jī)性能的影響
干燥時(shí)間的長短體現(xiàn)在水平輸送帶的傳動(dòng)速度的快慢，通過調(diào)速電機(jī)來改變水平輸送帶的傳動(dòng)速度。水平輸送帶的速度越高，苜蓿在干燥烘干機(jī)中停留的時(shí)間越短，生產(chǎn)率就越高。但必須保證苜蓿的最終含水率在安全水分范圍之內(nèi)。
3.2翻鋪工藝參數(shù)對干燥均勻性的影響
干燥均勻性是評價(jià)任何類型干燥烘干機(jī)性能的重要指標(biāo)。如圖10所示，當(dāng)風(fēng)量過低時(shí)，無論草鋪厚薄，干燥不均勻度都很大，最小干燥不均勻度為3. 20%，最大的可達(dá)11.3%。如此不均勻的苜蓿儲存極易霉?fàn)�變質(zhì)，此外干燥效率低。當(dāng)取較大的風(fēng)量(14000-16000m3/h)，干燥不均勻度為1.5~2.0%，小于2%，達(dá)到了的良好干燥效果。在實(shí)際機(jī)型中，由于干燥氣流受到干燥箱體的約束，氣流分布均勻，氣流動(dòng)壓小，靜壓大，草鋪層內(nèi)氣流的分布均勻。這與實(shí)驗(yàn)臺的單層干燥有一定區(qū)別。
如圖11所示，草鋪厚度對苜蓿干燥不均勻度的影響不顯著。干燥溫度在175℃，風(fēng)量為12000m3/h的條件下，苜蓿干燥不均勻度的變化不大，較薄的草鋪層對應(yīng)干燥不均勻度較小。但對較大的草鋪厚度（70mm以上），苜蓿干燥不均勻度有較大變化。因此，草鋪厚度在30 -60 mm范圍內(nèi)，對苜蓿干燥不均勻性的影響較小。
4、干燥性能指標(biāo)計(jì)算值及測定值比較
將理論方程計(jì)算值、臺式試驗(yàn)值與生產(chǎn)測試的結(jié)果列于表1。
從表1可看出，各項(xiàng)指標(biāo)的理論計(jì)算值、試驗(yàn)值及生產(chǎn)測試值接近，證明本研究中的理論及試驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際生產(chǎn)基本吻合，具有較高的精度，可直接用于生產(chǎn)。
5、結(jié)論與討論
(1)5HC -l型牧草保質(zhì)干燥烘干機(jī)采用鋼絲帶水平輸送式結(jié)構(gòu)，混流、余熱回收加熱、高溫連續(xù)、氣流翻鋪干燥的工藝。具有降水幅度大（一次降至安全含水率14%），牧草干燥品質(zhì)好，色澤翠綠、營養(yǎng)成分保存率高。適合干燥苜蓿等豆科牧草及其他植物性物料。與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比，其制造成本和干燥成本較低。
(2)在5HC -1型牧草保質(zhì)干燥烘干機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)，分析了工藝參數(shù)對單位熱耗及生產(chǎn)率等評價(jià)指標(biāo)的影響規(guī)律，得出了降低單位熱耗可采用較高熱介質(zhì)溫度和較低風(fēng)量；提高生產(chǎn)率可采用較高溫度和較大風(fēng)量的結(jié)論。分析了苜蓿初始水分對干燥烘干機(jī)性能的影響，得出了初始水分越高，其單位熱耗值越大的結(jié)論。驗(yàn)證并分析了翻鋪工藝參數(shù)對干燥均勻性的影響，得出了風(fēng)量越大，干燥均勻性越好，草鋪厚度對干燥均勻度影響不顯著的結(jié)論。
