1、稻谷和油菜籽的干燥特性
1.1 稻谷的干燥特性
稻谷、玉米和小麥等糧食作物的主要區(qū)別在于稻谷是穎果類作物。穎殼對其內(nèi)部的米粒起保護(hù)作用,然而也對干燥降水過程起阻礙作用,使稻谷成為一種不容易干燥的糧食。烘干降水時,首先是稻殼獲得能量,并以傳導(dǎo)的方式加熱殼內(nèi)的米粒。只有當(dāng)米粒獲得足夠的熱量后,才會使內(nèi)部水分子具有較大的動能,由內(nèi)而外沿毛細(xì)管通道擴(kuò)散。由于在稻殼與米粒之間,是毛細(xì)管通道的間斷面,水分子的擴(kuò)散速度大大降低。所以,烘干稻谷的干燥介質(zhì)溫度比烘干玉米、小麥等糧食時低得多,且干燥速率也低得多。另外,在不正確的干燥條件下(如干燥介質(zhì)溫度過高或降水速度過快),會造成米粒內(nèi)部和表層因吸熱或散熱不均勻,出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象,較嚴(yán)重的情況會產(chǎn)生爆腰,使稻谷的品質(zhì)降低。
1.2油菜籽的干燥特性
油菜籽由種皮和胚兩部分組成,胚部有兩片發(fā)達(dá)的子葉,油菜籽的油主要存在于子葉中。其主要化學(xué)成分是水分、脂肪、蛋白質(zhì)。由于油菜籽極易吸濕,所以烘后應(yīng)迅速冷卻,防止暴露在空氣中,以免重新吸濕。另外,油菜籽受熱后,油性物質(zhì)會使水分?jǐn)U散的毛細(xì)管通道變細(xì),且使阻力增加。所以,油菜籽的降水速率不能過高。
2、稻谷和油菜籽的干燥工藝及特點(diǎn)
2.1稻谷烘干塔干燥工藝
試驗表明:稻殼、稻米和稻糠的干燥特性是不同的,其平衡含水率也各不相同。因此,不能把稻谷看成是均勻體,而是復(fù)合體。CHGT型糧食烘干塔對稻谷的烘干原理是先對冷糧預(yù)熱升溫,俗稱“發(fā)汗”,讓稻谷顆粒內(nèi)的水分?jǐn)U散、蒸發(fā)、通道暢通,使糧溫逐步升高,再對具有一定溫度的稻谷進(jìn)行烘干、降低水分。在每一個烘干工段之后,對稻谷進(jìn)行充分的緩蘇,讓谷粒內(nèi)部水分自我調(diào)節(jié),達(dá)到新的平衡。然后,對較高溫度的稻谷進(jìn)行降溫和冷卻,使糧溫緩慢降低,從而防止稻谷烘干和冷卻時,因內(nèi)部與表層之間的溫度和水分差異,產(chǎn)生局部應(yīng)力集中而造成爆腰。稻谷的烘干工藝為:
稻谷預(yù)熱升溫——烘干降水——緩蘇——冷卻。其中預(yù)熱升溫和干燥降水工藝在主塔中完成,而緩蘇和冷卻工藝在輔塔中完成,如圖1所示。
2.2油菜籽的干燥工藝
根據(jù)油菜籽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),子葉與皮層的連接較緊密,且皮層較薄,水分可以不間斷地從內(nèi)部向外擴(kuò)散。但子葉中含油脂成分較多,受熱后,內(nèi)部水分不易擴(kuò)散出來,所以降水速度較慢。另外,為防止溫度較高的油菜籽與大氣接觸而吸濕返潮,需對烘后油菜籽加強(qiáng)冷卻,并控制出機(jī)溫度,其烘干工藝為:
油菜籽預(yù)熱升溫——干燥降水——降溫冷卻
3 CHGT型糧食烘干機(jī)烘干稻谷和油菜籽的主要工藝參數(shù)
3.1 CHGT型糧食烘干機(jī)烘干稻谷時的主要參數(shù)
為了提高CHGT型糧食烘干機(jī)的使用效率,使其既能烘干稻谷,又能烘干油菜籽,達(dá)到“一機(jī)多用”的要求,將烘干機(jī)的緩蘇段和冷卻段與主塔分開,如圖1所示。烘干稻谷時,主塔完成預(yù)熱升溫和烘干工藝,輔塔完成緩蘇和冷卻工藝。主要參數(shù)見表1。
3.2 CHGT型糧食烘干機(jī)烘干油菜籽時的主要參數(shù)
利用稻谷烘干機(jī)烘干油菜籽,需根據(jù)油菜籽的干燥特點(diǎn),對干燥降水工藝和干燥介質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。第一是提高介質(zhì)溫度,并降低表觀風(fēng)速,使顆粒內(nèi)部水分均勻擴(kuò)散、蒸發(fā)。第二是增加冷卻風(fēng)量和冷卻時間,即在輔塔的上部和下部均安裝冷卻風(fēng)道。當(dāng)烘干稻谷時,將輔塔上部風(fēng)道關(guān)閉,使輔塔上部起到緩蘇的作用。當(dāng)烘干油菜籽時,將輔塔上部風(fēng)道打開,使輔塔上部和下部均起到冷卻作用,可加強(qiáng)油菜籽的泠卻效果,防止吸濕回潮,主要參數(shù)見表2。
4、結(jié)論
由表1和表2知:利用CHGT型糧食烘干機(jī),并通過調(diào)節(jié)干燥和冷卻介質(zhì)的工況參數(shù)及風(fēng)網(wǎng)阻力平衡關(guān)系,可以完成烘干稻谷和油菜籽的干燥降水工藝,效果較好。對于其它糧食作物,如小麥、玉米、大豆等,亦可采用上述方法,達(dá)到干燥降水的要求,實現(xiàn)糧食烘干的“一機(jī)多用”,這是提高烘干機(jī)使用效率、降低烘干成本、促進(jìn)糧食干燥技術(shù)進(jìn)步和干燥設(shè)備普及的有效措施。