谷物干燥原理与技术

谷物干燥原理与技术

谷物干燥技术的必要性：

我国是世界上最大的粮食生产国，稻米产量全球第一，小麦及玉米产量全球第二。谷物收获后，为了储存和加工，必须经过干燥处理。

干燥谷物的方法有日晒干燥和机械化干燥。日晒干燥是我国几千年来采用的老方法。机械化干燥是通过专业干燥机对谷物进行机械自动化干燥。

现代人在马路上晒谷不但危害交通，也污染谷物；用晒谷场晒谷，又浪费宝贵的土地资源。人工晒谷耗费大量人力，成本高，稻谷质量无法掌控。遇到梅雨天就无法晒谷，无法将收成掌握在自己手中，很不科学。我国粮食产区特别是南方地区，稻麦收获期常常出现阴雨梅雨天气。农民最担心谷物收获期遇上阴雨霉雨天气，因为这种天候收获的谷物含水率都是非常高，造成湿谷来不及晒干或无法达到安全水份，因而产生霉变发芽。

湿谷没有抢鲜干燥，除了经济上的损失，谷物会产生黄曲霉，黄曲霉的毒性非常强，可引起肝的癌变,严重危害人民的健康。所有谷物只要含水率过高，都有可能会产生黄曲霉。

如果可以马上进行干燥，就能抢救谷物免于霉变发芽，杜绝黄曲霉产生，所以抢鲜将谷物干燥到安全的含水率是储粮安全的首要条件。

由于人工晒谷的局限性，无法解决及时干燥谷物和保证谷物高质量的问题，难以面对国内对谷物质量的需求及国外市场的竞争。据估计我国农户收割后及储粮损失率在8%~10%，每年损失粮食超过150亿公斤，损失高达300-600亿元。

相对于人工晒谷，机械化干燥不但不怕阴雨天，整个干燥过程的质量都是科学化自动监控的。全面推广干燥机械化，配合低温均匀干燥的技术，生产出的优质米就可高价外销世界各地，创收外汇。不但不用担心进口大米的竞争，还可享受出口优质大米带来的收益。

现今欧、美、日等发达国家都全面采用干燥机械化，谷物质量都很高，所以谷物干燥机械化是必走之路。

机械化的干燥方式：

谷物干燥设备有很多种，他们的原理和操作方法各不相同，用途也有所差异。这里我们先来介绍两种应用不同方式进行谷物干燥的干燥机。

一、箱式通风干燥机

箱式通风干燥机，属于静置式干燥机。它由燃烧室和干燥室组成。其中，燃烧室包括控制箱，热风机，油箱。干燥室包括热风室，网板，箱板。

下面，我们通过一个简单的动画来介绍一下箱式通风干燥机的运转原理。

首先把谷物放在架有网板的箱子上面，由热风机产生的热风，通过送风机进入干燥机的热风室。热风从下面往上走，透过网板，均匀穿透谷层，湿气由上面蒸发，这样谷物就可以干燥了。

注意：在干燥不同的物品时，要对干燥室做一下调整。例如，干燥大量蒜头时，就需要加高箱板。所有干燥物品都必须在箱板内进行干燥，不能高于箱板。这样，在干燥时产生的热风才不会流失。在干燥颗粒比较小的物品时，应在网板上加盖一层透气性较好的布料，以免物品透过网板掉入热风室。

箱式通风干燥机所应用的这种方式是均匀干燥，就是要把谷物都均匀的降到适当的水份。稻谷刚采收时谷粒的含水率差异很大，有可能从5%~40%的都有，均匀干燥能将谷粒的含水率差异缩小，让稻谷含水率降到标准的14.5%左右，进一步提升谷物的质量。

箱式通风干燥机结构简单，价格相对比较低，并且操作简单，是一种通用型的干燥机。适合用来干燥谷物的种子和各种颗粒状物品，如花生，辣椒，蒜头，咖啡等。

二、循环式干燥机

循环式干燥机，是日本、东南亚以及我国最广泛使用的干燥机。

循环干燥机主要由大漏斗，热风机，油箱，电脑水份计，升降机，排风机，仓库层，出谷管组成。

其中位于机器左下方的大漏斗，是入料口。升降机，往上搬运稻谷，它与上部的螺旋送料器装置相连，使谷物进入到仓库层。仓库层又分为干燥部和缓苏部。干燥部位于仓库层下方，是谷物进行干燥的主要部分。缓苏部位于上方，是谷物进行水分调整的区域。正前方的热风产生装置，一般是通过燃烧将空气加热，产生热空气，然后由风

机吹向谷物干燥部位，用来干燥谷物。干燥机后面的排风机，是用来排出谷物干燥过程中产生的湿气，便于谷物的干燥。

循环干燥机的干燥原理为，湿谷由大漏斗进入，由升降机往上搬运稻谷，利用上部的螺旋送料器装置，送入仓库层。在仓库层的缓苏部，谷物的水分会移行到谷壳。经过干燥部的稻谷，利用热风机加热的热风来干燥，排风机排出过程中产生的湿气。由回转阀排出的稻谷，会集中在下部螺旋送料器，被送往升降机，再次由上部螺旋送料器送入仓库层，在仓库层的缓苏部调整谷物的水分差，未达到含水率的谷物继续进入干燥部干燥。如此反复循环的对谷物进行干燥。当电脑水份计测定的水份达到所需要的含水率时，便完成了谷物干燥。然后再通过升降机运到上部的螺旋送料器，打开谷物出口阀门，由出谷口排出。

它采用的干燥方式是低温干燥。所谓低温干燥是指在干燥谷物时，干燥机的温度设定要控制在50℃以下。干燥谷物的种子时，温度设定要控制在40℃以下。

在谷物装入干燥机后，反复进行低温干燥、缓苏。循环式干燥机的缓苏设计，可防止稻谷产生碎米。

谷物里面一般含有淀粉、蛋白质、油脂、维生素等等有益健康的营养成分，但是这些营养素都怕高温，用高温来进行干燥，很容易就破坏了营养成分，也会破坏外观。要让干燥后的谷物保持原来的营养成分，又能使谷物完整没有碎米，就要用低温来干燥。用低温慢慢干燥出来的大米做成的白米饭，颜色透亮，吃起来香黏有弹性，口感也非常好。

这是一颗稻谷的放大图，稻谷有80%的水份是在米粒中，20%是在外壳，外壳的水份可以从表层蒸发，但米粒中的水份，因为被一层蜡质种皮包覆，所以只能从胚芽端排出水份。

如果用高温持续干燥稻谷，靠近胚芽端的水份快速排出，但后端水份还很高，形成严重水份不均，米粒就会爆腰，变成碎米，由此可以知道，在使用干燥机烘干谷物时，热风温度的稳定性很重要，所以要用低温慢慢缓苏干燥，让米粒前后端的水份及温度均化，这样才能保证谷物质量。

循环式干燥机依机型别批次干燥，可以烘干4吨—60吨稻谷，也可组成日烘数百吨到数千吨的干燥中心。虽然干燥成本较高，但是它干燥量大，干燥效果也非常好。适合干燥各种大量的谷物。

为大家介绍的以上两种干燥机，虽然应用干燥方式不同，但是它们有一个共同的特点，就是利用热风机产生的热风来进行干燥。

循环式干燥机还根据热风机运转所使用的燃料不同分为三种，分别是：远红外线干燥机，应用油料的干燥机以及生物质能干燥机。

但是在机械化干燥过程当中，哪种干燥机可以解决废气物污染问题，还能节省农民的经济开支呢？我们来看看生物质能干燥方式就可以找到答案了。

干燥机研发出的生物质能干燥方式，是利用资源回收再利用，把垃圾变黄金。比如像稻谷碾米之后剩下的稻壳，玉米棒脱粒后剩下的玉米穗轴，木材加工后的下脚，或是废树枝、椰子壳等等，这些都是宝贵的燃烧能源，用来干燥谷物，很快就可以回收投资干燥机的成本。

生物质能稻谷干燥中心

接下来，我们就以生物质能干燥为例，介绍一下它在实际操作过程中的应用。这是一个自动化的稻谷干燥中心，所使用的生物质能是粗糠，也就是稻壳。

白色的装糠桶用来存放粗糠。黑色粗糠炉就是用来烧粗糠

的。油箱连接粗糠炉操作面板带动其运转。鼓风机用来向炉内输送热空气，促进燃烧。炉内底部是粗糠燃烧区。粗糠炉左侧的是灰烬桶，用来排除粗糠炉内燃烧的灰烬。白色装糠桶和粗糠炉顶部分别有排烟管道，向外排出烟尘。

粗糠通过抽风机进入到白色装糠桶，在干燥机开始入谷的时候，由装糠桶的管道输送到粗糠炉里开始燃烧，经过热交换的干净热风送进干燥机内进行干燥，这就是利用烧粗糠来干燥的基本原理。

四个循环式干燥机连排干燥的过程和单台干燥机略有不同。它是通过外部的湿谷暂存桶进料，由送谷管进入升降机。通过一个共用的上部螺旋送料器运料，由出料阀分别进入每台干燥机的仓库层。干燥完毕后，稻谷先由每个循环干燥机出谷口进入到干燥链运机，然后运走，由同一个出口管道排出。这就是连排的循环干燥机工作中运用的干燥原理。

接下来，我们为大家详细介绍生物质能干燥中心的整个运转过程。

首先看一下空炉入粗糠作业的操作过程：

用抽风机的进谷口抽取粗糠，通过抽风管道的运输，使粗糠进入到白色装糠桶。

进入粗糠炉前级控制系统，打开电源开关。开启 [风机按钮] ，先让风机把上一次干燥时残留的粗糠吹走，以便于本次入糠过程的顺利操作。经过一段时间后再打开 [送料阀按钮] ，开始向粗糠炉内送料。在粗糠炉操作面板上，打开电源开关，按下[空炉入粗糠]按钮，此时粗糠炉开始自动计时入粗糠。粗糠经过管道被输送到粗糠炉底部的燃烧区。

经过一定时间入粗糠后，会自动停止入粗糠。

在空炉入粗糠的同时，运料车将收割的湿谷载到干燥中心，从入料斗卸料，通过送料装置由入谷管分别输送到湿谷暂存桶，然后经过粗选机将夹杂物去掉，就可以将干净的谷物通过送谷管道送进干燥机对稻谷进行干燥了。

注意：谷物收割后应马上干燥。因为谷物是有生命力的，收割后1小时内干燥，跟放置10小时或20小时后再干燥，干燥后的质量就不一样了。

为了保证稻谷的保鲜，现在我们要通过循环干燥机对稻谷进行及时的干燥。在干燥机正下方的控制板上，按下[入料闸门开]按钮，此时便可以开始入谷了。

切入电源，当电源灯亮起，按下[入谷]按钮，入谷灯亮，开始入谷。这时，湿谷开始从送谷管进入升降机，通过上部螺旋送料器运料，从四个入料阀分别进入四台干燥机的仓库层。

当仓库层达到满量时，按下[入料闸门关]，立即停止入谷作业。

设定[温度]，首先把[谷物选择]设定在“稻谷”位置，然后进行温度设定。

注意：空气干燥时或夜晚急剧寒冷时，应在日常温度设定的基础上降低3—4℃。因下雨等湿度高时，应以稍高约3—4℃实施干燥。

在干燥过熟收割的稻谷，未熟米多的稻谷和稻种时，温度的设定也是不同的。过熟收割的稻谷和稻种干燥时要依照标准温度降低3—4℃，因为过熟的稻谷容易发生断裂。稻种要预防发芽率降低。

电脑水份计的谷物选择设定在[稻谷]位置。

注意：设置在稻谷以外的话，会显示错误的水份值，不会完成期望的水份。

电脑水份计设定钮设定在要到达的水份值目标。我国对于每一种谷物都订了含水率的质量标准，像稻谷的含水率要在14.5%，小麦是12.5%，玉米是14%。

注意：收割期第一次的干燥或品种改变时，设定水份值比一般情况要提高0.5％。

在完成干燥谷物的数据设定后，在粗糠炉操作面板上，按下[自动燃烧]，粗糠炉就开始自动点火燃烧运转，向干燥机内输送热风，并自动排出灰烬。

按下[干燥]钮，开始干燥。开始干燥过程中，热空气和稻谷接触产生的湿气由排风机的排风管排出。

电脑水份计开始测定水份，目的是为了使稻谷干燥到最佳质量的含水率。

谷物是植物的果实，含有大量水份以作为发芽之用，但谷物作为粮食时，就必须将水份含量降低到一定水份以下，才能够安全储存，含水率越低，安全储存期越长。

注意：干燥过程中还应注意适度干燥。如果过度干燥，含水率低，会产生碎米，谷物的品质会下降，谷物重量也会降低。干燥不足就会产生黄米及黄曲霉。

机器在干燥过程之中，还可以随时从螺旋口取出稻谷，检验干燥程度。

当到达测定水份时，代表干燥已经完成。干燥机则会自动停止干燥。

当全部干燥机即将完成干燥时，在粗糠炉前级控制系统面板上，关闭“风机”和“送料阀”按钮，停止向粗糠炉送料，此时，烧粗糠作业就结束了。

按下[排出]钮，排出灯亮，开始将干燥好的稻谷排出。稻谷通过出谷管，经干燥链运机排出到出谷口。干谷需要暂存时，可放入干谷仓进行存放。需要直接运走时，把干谷输送到出谷口的运料车上，

最后由运料车运走。按下[停止]按钮，机器停止，切掉电源。然后，按下粗糠炉控制面板上的“清炉按钮”。对炉内的灰烬进行全面清除。约一个小时后，等炉内灰烬清除完毕后，再按下粗糠炉控制箱面板上的“停止按钮”，即可停止清炉作业。稻谷的整个干燥过程就结束了。

机械化干燥的优点和前景

采用干燥机械化可以大幅降低收割后的粮食损失，可以说是稳定粮食总量，减少霉变发芽损失的主要途径。在干燥所使用的资源部份，机械干燥占用场地小，无需投资修建永久性硬化晒场，节省大量宝贵的土地资源；也可减轻劳动强度，节省劳动力；并可根治较普遍的公路晒粮陋习，减少交通安全隐患，减少粮食污染。

尤其目前已发展成熟的生物质能干燥技术，将谷物加工后的废弃物，资源回收再利用，不但减少了环境污染问题，也减少了国家原油的消耗。这些再生能源可说充分体现了垃圾变黄金的神奇效益。

我国农村约有2.4亿多农户，每年储存粮食约占全国粮食总产量的60%左右，是国家粮食安全的重要保障。由于现有粮食烘干设备的干燥处理能力严重不足，我国目前仍有80%左右的储粮无法达到质量标准。机械化干燥可以做到谷物不落地，减少土石杂物混入，确保粮食含水率及时达到国家质量标准，让全国人民享受更健康、营养、好吃的优质粮食，提升国人粮食食用的安全性与质量。